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賭場里產生的數學

來源:網絡 2009-08-17 11:24:39

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  1651年的夏天,法國數學家兼物理學家布萊瑟·帕斯卡(BlaisePascul,1623—1662)在前往浦挨托鎮的旅行途中,偶然遇到了一位名叫梅雷的貴族公子哥兒,他是一位賭場的好手。為了消磨旅途的寂寞,他同帕斯卡談起了他曾經在賭博中遇到的問題,這是一個十分有趣的“分賭注”的問題。

  梅雷說有一次他和賭友擲骰子時各押32個金幣的賭注,雙方約定如果梅雷先擲出三次6點,或者雙方先擲出三次4點,就算贏了對方。結果當梅雷兩次擲出6點,賭友一次擲出4點時,梅雷因有事賭博只好中斷。剩下的問題是兩人如何分這64個金幣,他倆因這個問題產生了爭執。賭友說,他要再碰上兩次4點,或梅雷要再碰上一次6點就算贏,所以他有權分得梅雷的一半,即梅雷分64個金幣的2/3,自己分64個金幣的1/3。梅雷則認為即使下一次賭友擲出了4點,他還可以得1/2,即32個金幣,再加上下一次他還有一半希望得到16個金幣,所以他應該分得64個金幣的3/4,賭友只能分得64個金幣的1/4。兩人到底誰說得對呢?

  梅雷提出的“分賭注”的問題,把帕斯卡這位神童數學家難住了。他苦苦思考,不得要領。一直過了兩三年,到1654年才想出點眉目。于是他寫信給好友費爾馬(PierreFermat,1601—1665)討論這個問題,兩人討論取得了一致的意見:認為梅雷的分法是對的,他應得64個金幣的3/4,賭友應得64個金幣的1/4。當時荷蘭的數學家惠更斯在聽到這件事后也參加了他們的討論。惠更斯把討論結果寫成一本書叫做《論賭博中的計算》(1657年),這是有關概率論的一部最早的著作。

  法國著名數學家拉普拉斯(PierreSimondeLaplace,1749—1827)是一位十分尊重事實的科學家。拉普拉斯在1814年出版的《概率的哲學探討》一書中調查研究了生男生女的概率問題。一般人或許認為,生男生女的可能性是相等的,各占50%。事實并非如此。拉普拉斯根據倫敦、彼得堡、柏林和全法國的統計資料,得出幾乎完全一致的男嬰出生數與女嬰出生數的比值:在10年間總是擺動在51.2:48.8左右。這就是說,男嬰出生數一般比女嬰出生數略高。國內外大量的人口統計資料說明,男嬰與女嬰出生數的比率是51.2:48.8,我國幾次人口普查的資料中男嬰與女嬰出生數的比率也大致如此,1953年是51.2:48.8;1964年是51.3:48.7。這一事實說明,在紛壇雜亂的大量偶然現象背后,隱藏著必然性規律。這種由“頻率穩定性”導出的“大數定律”,成為整個概率論的基礎。

  概率論問世不久,就在應用方面發揮了重要的作用。牛痘在歐洲大規模接種以后,曾因副作用引起爭議,這時雅科布·伯努利的侄子丹尼爾·伯努利(DanieiBernoulli,1700—1782)根據大量的統計資料,作出了種牛痘能延長人類平均壽命3年的結論,消除了一些人的恐懼和懷疑。

 

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