最强大脑第十二季兰顿蚂蚁怎么玩

大家好，欢迎来到方英寇，今天我们一起来玩一个非常有意思的游戏，他的名字叫做蓝盾蚂蚁。 游戏的规则很简单，一只蚂蚁位于一个无限大的二维网格之中，当他所处的格子的颜色是黑色的时候呢，我们的蚂蚁会向右转九十度，然后移动一格。如果他所处的格子的颜色是白色，那么他会向左旋转九十度，然后向前移动一格。 在这个例子当中，红色的箭头代表着蚂蚁的朝向。如果我们让他无限演变下去，那会发生什么呢？ 我们可以看到，在游戏的一开始，蚂蚁会形成一个比较简单，甚至有一些对称的图形，但是当游戏演变超过百步之后呢，我们会看到图像变得越来越无序和混动。 但是当你认为这种混沌和无序会一直持续下去，那么你就错了。下面让我们通过计算机进行超过万步的模拟，一起见证奇迹的产生。 我们可以看到，在游戏演变接近一万一千步的时候，蚂蚁会开始按照一个完全固定的结构向前移动，而这种移动会一直持续下去，我们把这条路径称为高 高速公路。现在看来，这个游戏是不是跟我们的人生很相似呢？每个人都按照自己很简单的游戏规则进行生活，就像这只蚂蚁一样，不过过程又各不相同，但最终都会走上这条叫做命运的高速公路。

欢迎收看老名的频道，一九八六年，一位叫克里斯托福兰顿的美国学者发明了一个奇怪的游戏，这个游戏能够听到宇宙的心跳。游戏只有两个规则，在白格纸上有一只蚂蚁，如果蚂蚁在白格，它就右转九十度， 将该格改为黑格。按照规则一，前四步都改成了黑格。第二个规则来了，如果蚂蚁在黑格，他就左转九十度，将该格改为白格。往下会怎么样呢？往下就进入到了漫长的混乱期，我们称之为混沌时代。 现在我们把棋盘换成黑色，再把格子缩小，这样看的更清楚。当蚂蚁走过一万一千步之后，奇怪的事情出现了，蚂蚁会按照一个一百零四步的重复模式，构筑一个无限循环的系统，假设格子无 限大，他就会无限的重复走下去。人们给蚂蚁的路线起了个名字，叫高速公路。 很快人们就发现了各种各样的行动规则，比如格子不止两种，而是设计出更多的颜色。在开始时，蚂蚁也是混沌的， 但是在数千步、数万步之后，蚂蚁还是会走出一条高速公路。这些高速公路的长相全不一样，但他们都是无限循环，总体趋势都是向前的。 还有更奇怪的，把蚂蚁放到三围的环境里，蚂蚁胡乱的走过一段时间之后，最终仍然会坚定地走出高速公路。 蓝盾的蚂蚁引发了科学家的好奇心，这种简单规则的背后似乎蕴含了某种宇宙法则。 蓝盾蚂蚁到底想告诉人类什么秘密，咱们还得从头说起。 我们生活在一个充满了各种复杂系统的世界里，比如说城市、社会、生态系统、通讯系统、神经网络，这些都是复杂系统。 复杂系统就会表现出混沌无序的状态。举一个大家特别熟悉的例子啊，一只蝴蝶在中国或者刚国扇了一下翅膀，就可能在美国引发一场龙卷风。天气就是特别典型的复杂系统，它总是呈现混沌的状态，科学家称为蝴蝶效应。 我在前面做过一期关于蝴蝶效应的节目，做完之后，我把这期节目转给了我的小学同学，现在是中国科技大学物理系教授、博士生导师朱文光。 他看完之后，在微信里给我回了一句话，他说无序中为什么会产生有序？这是非常值得思考的一个问题。结合他的这个问题，我们先来聊一聊什么是无序中的有序。时间要回到一九零零年， 法国科学家亨利贝纳正在研究流体对流运动。他把石蜡放在玻璃棉里加热， 随着温度升高，石墨颗粒开始产生了某种奇怪的变化，石蜡居然由液体变成了一种规则的多边形的细胞图案。 贝纳感到非常震惊，他又做了很多遍实验，他发现液体的不均衡性有一个节点，当这个关键点被突破后，液体就不再是随机的了，而是变成了一种排列紧密形态规则的对流细胞状态。 为了纪念贝纳的发现，这种复杂的构造形态就以贝纳的名字来命名，称为贝纳细胞。贝纳的发现非常重要，这说明在某种条件下，事物能够自发的从无序态转化为有序态。 随着时间流逝，人们发现无序中产生有序的现象，在我们的世界里到处都存在。下面我们再来介绍一个更惊人的例子。时间来到一九八零年， 为了缓解研究压力，幻幻的好脏，意大利物理学家乔治帕里希经常会在罗马大学附近散步。有一天，他突然发现一群欧良鸟在空中飞行， 整体的飞行姿态就像是流体一样，这是一种绝对有序的飞行状态。帕里西一下子就被吸引住了，这群鸟最少有上千只，黑乎乎的一大群，飞行速度 大概是每秒二十到三十米，每只鸟的间隔也就几米远。问题来了，他们是怎么协调指挥的？他们为什么撞不上呢？帕里西就想解开这个秘密，他使用计算机进行了大量的模拟计算，最终得出了一个意想不到的结果。 欧良鸟的飞行机制太简单了，他只要遵循三个原则，第一，使用相同的速度飞行。第二，彼此之间相互靠近。 第三，避免碰撞。只要在程序中设定这三个原则，计算机就能够模拟欧良鸟群的飞行。 换种说法，只要三个简单的原则，就可以使欧良鸟从群体的无序转化为有序。结合咱们上面介绍的贝纳细胞，这说明不论是无机物、石墨还是有生命的欧良鸟，在没有任何 和干涉的情况下，结构与复杂性都会自然的萌发，这种特征就被称为自组织系统 事变。提一句，帕里西正是因为对复杂系统的开创性研究，获得了二零二一年诺贝尔物理奖。他的研究非常深奥， 绝不只是欧良鸟协同飞行这么简单，但他是从研究欧良鸟起步的，所以说，世事洞明皆学问，对日常生活的细微观察可能引发出颠覆性的认知结果， 但是这是一个非常奇怪的结果，无序中能够生成有序，这是反常识的。根据人类对宇宙的观察，宇宙是从有序走向无序的， 用最简单的话来解释宇宙在不可抑制的走向死亡，这就是商增定律。有什么证据说宇宙在死亡呢？最直观 般的数据就是宇宙在不断的冷却，距今一百三十八亿年前，宇宙大爆炸，科学家估算大爆炸时的温度高达一百万亿摄氏度， 根据普朗克卫星发回的数据，今天宇宙的平均温度只有二点七 k， 也就是负的二百七十点一五摄氏度，宇宙还会越来越冷，直到无限接近绝对零度，宇宙就会彻底的死去。 可见，伤增定律是一个不可违抗的定律。矛盾出现了，宇宙在死亡这个事实在地球上怎么看不出来呢？ 我们看到的地球生机勃勃，城市里人群喧嚣，街道上车水马龙，无时无刻都有新生命诞生，大自然里充满着生长，地球为什么呈现了一种孑然 相反的状态呢？有的人说，这不就证明我们是天选之子吗？这么解释就过于简单化了，这是一种偷懒的行为。这样解释的下一个问题是无法回避的。天又是谁呢？那天又是谁选出来的呢？ 这就陷入到本体论里了，陷入到行而上的抽象哲学里了。所以我们还是要回过头来，用科学实证的方法，一步一步去寻找无序中生成有序的规律，蓝盾蚂蚁就是一个很好的例子，也许能够给我们一些有用的提示。 蓝盾蚂蚁的本质是一种细胞自动机，我曾经做过一期关于细胞自动机的节目，感兴趣的朋友可以看一看，在这里就不多介绍了。要想研究地球为什么会出现有序状态，我们就需要把蓝盾蚂蚁的三个条件带入进来，第一， 蚂蚁行走的格子对应的就是地球系统。第二，蚂蚁行走的规则对应的就是生命生长的条件。比如说啊，地球处于恒星的宜居带上，地球要有大气层保护，地球上要有水，这些都是生命存在的条件。第三，要有蚂蚁。 蚂蚁对应的又是什么呢？时间来到二零一九年二月二十二日， 日本损鸟二号探测器成功的登陆小行星龙宫，损鸟二号向小行星地表发射了一颗大金属蛋，将地表岩石击碎。 三个月后，损角二号再次登陆小行星，取回了行星上的延时标本。当时小行星到地球的距离是三亿公里，比地球到火星的平均距离还要远上一亿公里。所以说 日本人的科技绝对不能小视，这次行动完全可以成为太空采矿中的巅峰之作。损鸟二号飞了整整一年才回到地球，并且将回收仓成功的发射回地面。 笋角二号带回了五点四颗小星星的样本，经过科学家研究，这颗小星星上有各种有机化合物，其中光氨基酸就达到了二十三种， 氨基酸是构成蛋白质的物质，可以说氨基酸就是生命的种子，太阳系中到处都有氨基酸，这表明生命可能诞生在宇宙中的任何地方， 这些生命的种子就可以对应蓝盾的蚂蚁。在生命出现之前，地球上一 片荒凉。某一天，因为某种我们仍然未知的原因，一个 rna 分子产生了不同于其他的分子， rna 分子有一种超能力，就是自我复制的能力， 他以指数级的增长拼命复制自己，在数百万年里遍布地球的每个角落，生命开始进化，这就是自组织的力量， 只要有适合的条件，就像蓝盾蚂蚁的规则一样，有序就会从无序中诞生。宇宙的时间之间总是向无序前进，但是在个别地方却会涌现出有序，这是宇宙的基本法则。 有关蓝盾蚂蚁还有几个特别有趣的地方，一是蓝盾蚂蚁是图陵晚辈的，也就是说可以根据这只蚂蚁的 规则编写程序完成计算，这只蚂蚁的本质是一个非二进制的计算机。二是蓝盾蚂蚁为什么总是能走出高速公路？这个问题至今都没有人知道，在数学上还无法给予证明。 换一种说法，我们只能说，在现有的观察中，蓝盾蚂蚁总是走出了高速公路，他会不会有一天没有走出高速公路呢？也存在着这种可能，只是这种可能性非常的低。 还有第三点，蓝盾蚂蚁并不违反商增定律，蓝盾蚂蚁要想永远在高速公路上走下去，就需要一个无限大的格子。地球不会永远提供能量，太阳也终有一天会熄灭。 蓝盾蚂蚁如果要继续走下去，就必须离开太阳系，寻找新的格子，也就是新的家园。 当有一天，蓝盾蚂蚁走遍了全宇宙，再也找不到任何热源了，也就是再也找不到能做工的地方了，蓝盾蚂蚁也就无路可走了，这个宇宙中的所有一切都将与宇宙一起死亡， 但是那一天非常非常的遥远，对现在的人类来说完全没有意义，所以大家也完全没有必要担心。 在节目的最后，我们要回到一开始的问题上， 蓝盾蚂蚁到底想告诉我们什么呢？蓝盾蚂蚁最核心的含义就是在无序之中总会存在着自发的有序，因为蓝盾蚂蚁的规则是如此简单，我们也有理由相信人类并 不孤单，在宇宙中一定还有其他地方存在着生命，存在着意识。 好了，今天的节目就分享到这里，别忘了关注老明的频道，我们下期节目再聊。

欢迎收看老明的频道。一九八六年，一位叫克里斯托弗兰顿的美国学者发明了一个奇怪的游戏，这个游戏能够听到宇宙的心跳，尤其只有两个规则，在白格纸上有一只蚂蚁，如果蚂蚁在白格，他就右转九十度， 将该格改为黑格。按照规则一，前四步都改成了黑格。第二个规则来了，如果蚂蚁在黑格，他就左转九十度，将该格改为白格。 往下会怎么样呢？往下就进入到了漫长的混乱期，我们称之为混沌时代。现在我们把棋盘换成黑色，再把格子缩小， 这样看的更清楚。当蚂蚁走过一万一千步之后，奇怪的事情出现了，蚂蚁会按照一个一百零四步的重复模式，构筑一个无限循环的系统，假设格子无 线大，他就会无限的重复走下去。人们给蚂蚁的路线起了个名字，叫高速公路。 很快人们就发现了各种各样的行动规则，比如格子不止两种，而是设计出更多的颜色。在开始时，蚂蚁也是混沌的， 但是在数千步、数万步之后，蚂蚁还是会走出一条高速公路。这些高速公路的长相全不一样，但他们都是无限循环，总体趋势都是向前的。 还有更奇怪的，把蚂蚁放到三维的环境里，蚂蚁胡乱的走过一段时间之后，最终仍然会坚定地走出高速公路。 兰顿的蚂蚁引发了科学家的好奇心，这种简单规则的背后似乎蕴含了某种宇宙法则 蓝盾。蚂蚁到底想告诉人类什么秘密，咱们还得从头说起。 我们生活在一个充满了各种复杂系统的世界里，比如说城市、社会、生态系统、通讯系统、神经网络，这些都是复杂系统。 复杂系统就会表现出混沌无序的状态。举一个大家特别熟悉的例子啊，一只蝴蝶在中国或者刚果扇了一下翅膀，就可能在美国引发一场龙卷风。天气就是特别典型的复杂系统，它总是呈现混沌的状态，科学家称为蝴蝶效应。 我在前面做过一期关于蝴蝶效应的节目，做完之后，我把这期节目转给了我的小学同学，现在是中国科技大学物理系教授、博士生导师朱文光。 他看完之后，在微信里给我回了一句话，他说无序中为什么会产生永续？这是非常值得思考的一个问题。结合他的这个问题，我们先来聊一聊什么是无序中的永续。时间要回到一九零零年， 法国科学家亨利贝纳正在研究流体对流运动。他把石蜡放在玻璃棉里加热， 随着温度升高，石墨颗粒开始产生了某种奇怪的变化，石蜡居然由液体变成了一种规则的多边形的细胞图案。 贝娜感到非常震惊，他又做了很多遍实验，他发现液体的不均衡性有一个节点，当这个关键点被突破后，液体就不再是随机的了，而是变成了一种排列紧密形态规则的对流细胞状态。 为了纪念贝纳的发现，这种复杂的构造形态就以贝纳的名字来命名，称为贝纳细胞。贝纳的发现非常重要，这说明在某种条件下，事物能够自发地从无序态转化为有序态。 随着时间流逝，人们发现无序中产生有序的现象，在我们的世界里到处都存在。下面我们再来介绍一个更惊人的例子。时间来到一九八零年， 为了缓解研究压力，换换脑子，意大利物理学家乔治帕里西经常会在罗马大学附近散步。有一天，他突然发现一群欧两鸟在空中飞行， 整体的飞行姿态就像是流体一样，这是一种绝对有序的飞行状态。帕里西一下子就被吸引住了，这群鸟最少有上千只，黑乎乎的一大群，飞行速度 大概是每秒二十到三十米，每只鸟的间隔也就几米远。问题来了，他们是怎么协调指挥的？他们为什么撞不上呢？帕里西就想解开这个秘密，他使用计算机进行了大量的模拟计算，最终得出了一个意想不到的结果。 欧两鸟的飞行机制太简单了，他只要遵循三个原则，第一，使用相同的速度飞行。第二，彼此之间相互靠近。 第三，避免碰撞。只要在程序中设定这三个原则，计算机就能够模拟欧两鸟群的飞行。 换种说法，只要三个简单的原则，就可以使欧两鸟从群体的无序转化为有序。结合咱们上面介绍的贝纳细胞，这说明，不论是无机物、石墨还是有生命的欧两鸟，在没有任何 和干涉的情况下，结构与复杂性都会自然的萌发，这种特征就被称为自组织系统。顺便提一句，帕里西正是因为对复杂系统的开创性研究，获得了二零二一年诺贝尔物理奖。 他的研究非常深奥，绝不只是欧两鸟协同飞行这么简单，但他是从研究欧两鸟起步的，所以说，世事动名皆学问。对日常生活的细微观察可能引发出颠覆性的认知结果， 但是这是一个非常奇怪的结果，无序中能够生成有序，这是反常识的。根据人类对宇宙的观察，宇宙是从有序走向无序的， 用最简单的话来解释宇宙在不可抑制的走向死亡，这就是伤增定律。有什么证据说宇宙在死亡呢？最直观 的数据就是宇宙在不断的冷却， 距今一百三十八亿年前，宇宙大爆炸，科学家估算大爆炸时的温度高达一百万亿摄氏度， 根据普朗科卫星发回的数据，今天宇宙的平均温度只有二点七 k， 也就是负的二百七十点一五摄氏度，宇宙还会越来越冷，直到无限接近绝对零度，宇宙就会彻底的死去。 可见，伤增定律是一个不可违抗的定律。矛盾出现了，宇宙在死亡这个事实在地球上怎么看不出来呢？ 我们看到的地球生机勃勃，城市里人群喧嚣，街道上车水马龙，无时无刻都有新生命诞生，大自然里充满着生长，地球为什么呈现了一种截然 相反的状态呢？有的人说，这不就证明我们是天选之子吗？这么解释就过于简单化了，这是一种偷懒的行为。这样解释的下一个问题是无法回避的，天又是谁呢？那天又是谁选出来的呢？ 这就陷入到本体论里了，陷入到行而上的抽象哲学里了。所以我们还是要回过头来，用科学实证的方法，一步一步去寻找无序中生成有序的规律。蓝盾蚂蚁就是一个很好的例子，也许能够给我们一些有用的提示。 蓝盾蚂蚁的本质是一种细胞自动机，我曾经做过一期关于细胞自动机的节目，感兴趣的朋友可以看一看，在这里就不多介绍了。要想研究地球为什么会出现有序状态，我们就需要把蓝盾蚂蚁的三个条件带入进来，第一， 一，蚂蚁行走的格子对应的就是地球系统。第二，蚂蚁行走的规则对应的就是生命生长的条件，比如说啊，地球处于恒星的宜居带上，地球要有大气层保护，地球上要有水，这些都是生命存在的条件。第三，要有蚂蚁。 蚂蚁对应的又是什么呢？时间来到二零一九年二月二十二日， 日本损鸟二号探测器成功的登陆小行星龙宫，损鸟二号向小行星地表发射了一颗大金属弹，将地表延时击碎。 三个月后，损鸟二号再次登陆小星星，取回了行星上的岩石标本。当时小星星到地球的距离是三亿公里，比地球到火星的平均距离还要远上一亿公里。所以说 日本人的科技绝对不能小视，这次行动完全可以成为太空采矿中的巅峰之作。损鸟二号飞了整整一年才回到地球，并且将回收舱成功的发射回地面。 损鸟二号带回了五点四颗小星星的样本，经过科学家研究，这颗小星星上有各种有机化合物，其中光氨基酸就达到了二十三种， 氨基酸是构成蛋白质的物质，可以说氨基酸就是生命的种子，太阳系中到处都有氨基酸，这表明生命可能诞生在宇宙中的任何地方， 这些生命的种子就可以对应蓝盾的蚂蚁。在生命出现之前，地球上一 片荒凉。某一天，因为某种我们仍然未知的原因，一个 rna 分子产生了。不同于其他的分子， rna 分子有一种超能力，就是自我复制的能力， 他以指数级的增长拼命复制自己，在数百万年里遍布地球的每个角落，生命开始进化，这就是自组织的力量， 只要有适合的条件，就像蓝盾蚂蚁的规则一样，有序就会从无序中诞生。宇宙的时间之间总是向无序前进，但是在个别地方却会涌现出有序，这是宇宙的基本法则。 有关蓝盾蚂蚁还有几个特别有趣的地方，一是蓝盾蚂蚁是图林玩贝的，也就是说可以根据这只蚂蚁的 规则编写程序完成计算，这只蚂蚁的本质是一个非二进制的计算机。二是蓝盾蚂蚁为什么总是能走出高速公路？这个问题至今都没有人知道，在数学上还无法给予证明。 换一种说法，我们只能说，在现有的观察中，蓝盾蚂蚁总是走出了高速公路，他会不会有一天没有走出高速公路呢？也存在着这种可能，只是这种可能性非常的低。 还有第三点，蓝盾蚂蚁并不违反商增定律，蓝盾蚂蚁要想永远在高速公路上走下去，就需要一个无限大的鸽子。地球不会永远提供能量，太阳也终有一天会熄灭。 蓝色蚂蚁如果要继续走下去，就必须离开太阳系，寻找新的格子，也就是新的家园。 当有一天，蓝盾蚂蚁走遍了全宇宙，再也找不到任何热源了，也就是再也找不到能做工的地方了，蓝盾蚂蚁也就无路可走了，这个宇宙中的所有一切都将与宇宙一起死亡， 但是那一天非常非常的遥远，对现在的人类来说完全没有意义，所以大家也完全没有必要担心。 在节目的最后，我们要回到一开始的问题上， 蓝盾蚂蚁到底想告诉我们什么呢？蓝盾蚂蚁最核心的含义就是在无惧之中总会存在着自发的有序，因为蓝盾蚂蚁的规则是如此简单，我们也有理由相信人类并 不孤单，在宇宙中一定还有其他地方存在着生命，存在着意识。 好了，今天的节目就分享到这里，别忘了关注老明的频道，我们下期节目再聊。

今天我们一起来玩一个非常有意思的游戏，它的名字叫做蓝盾蚂蚁。游戏的规则很简单，一只蚂蚁位于一个无限大的二维网格之中， 当他所处的格子的颜色是黑色的时候呢，我们的蚂蚁会向右转九十度，然后移动一格。如果他所处的格子的颜色是白色，那么他会向左旋转九十度，然后向前移动一格。在这个例子当中，红色的箭头代表着蚂蚁的朝向。 如果我们让他无限演变下去，那会发生什么呢？我们可以看到，在游戏的一开始，蚂蚁会形成一个比较简单，甚至有一些对称的图形。但是当游戏演变超过百步之后呢，我们会看到图像变得越来越无序和混沌。但是 当你认为这种馄饨和无序会一直持续下去，那么你就错了。下面让我们通过计算机进行超过万步的模拟，一起见证奇迹的产生。 我们可以看到，在游戏演变接近一万一千步的时候，蚂蚁会开始按照一个完全固定的结构向前移动，而这种移动会一直持续下去，我们把这条路径称为高速公路。 现在看来，这个游戏是不是跟我们的人生很相似呢？每个人都按照自己很简单的游戏规则进行生活，就像这只蚂蚁一样，不过过程又各不相同，但最终都会走上这条叫做命运的高速公路。