客观、完美的随机性到底存在吗？

评论：Nuor

客观，完[db:标签]��的随机性真的存在吗？或者它只是我们想象的产物？

众所周知，未来是不可预测的。生活中的随机事件随处可见。你可以说宇宙本身是随机的。然而，科学可以准确地预测大量随机事件表现出的集体行为。热扩散和布朗运动就是两个例子。

人工产生的随机性背后有一定的规律。最近，有些人试图使用量子计算机来产生真正的随机性。由于随机性的不可预测性，量子计算机产生的真正随机性非常重要。然而，由所有非量子装置产生的随机性包含或多或少的一些瑕疵（原则上，这些随机性是由已知算法产生的）。所以他们也可以预测）。

在本文中，我们将探讨如何在日常生活中产生随机性并讨论什么是真正随机的。

难题1: 随机组合

想象一下图中所示的自行车锁。它有三个刻度盘，每个刻度盘中嵌入十个数字，密码为924.如果要重新锁定，需要对转盘上的数字进行加扰，使其顺序远离924组合。但是远离这里意味着什么？

如果你将每个转盘转到与初始数字相差最大的数字（924）（也就是说，转动五次，例如转9到4，则9和4之间的差异是1-10中最大的），你可以得到新的组合479.但是对于锁匠来说，只需同步转动三个拨号盘，很可能在某次尝试中破解密码。假设锁匠有足够的时间尝试五种可能的组合。一般来说，他可能会在完成以下操作后尝试解锁：

1.随意旋转转盘。

2.将两个刻度盘同步旋转到相同的随机数。

3.同步将三个拨盘转到随机数。

4.不同时间旋转两个拨盘。

5.以不同方式转动三个拨盘。

我们感到困惑的问题是：如果解锁密码是924，如果您将转盘转到最不容易通过随机过程解决的数字，您有多少组合数？发现真实密码的概率是多少？

难题2：关于从随机到有序的困惑

令我们惊讶的是，解决任何问题的过程与研究科学的过程非常相似。通过添加细节，我们从随机变为有序，并且在此过程中，我们对结果正确性的信心逐渐增强。在第二个问题中，我们将尝试创建一种方法来衡量我们从随机无序状态变为最终有序状态的程度。

想象一下，在六边形网格（蜂窝网格）上解决这个问题。这个拼图中的图像包含旋转藤蔓的图像。因为这些六边形是重复的和自相似的，所以你不能仅仅判断这两个图像是否应该按照它们的形状相邻。

实际上，例如，对于任何给定的六边形组合，可能有三个六边形匹配它。因此，仅通过形状匹配，您的正确率仅为33.33％。但是，如果您可以找到与您提前连接的七个六边形匹配的另一种图形组合，则您的准确度会提高。让我们尝试量化正确率增加多少。

这三个组合图形似乎能够组合在一起，同时不允许葡萄藤显着错位。您对这种组合的正确性有多大信心？

一个由六个六边形包围的六边形，看起来彼此相配。您对这种组合的正确性有多大信心？

随着复合图形尺寸的增大，您的信心也会越来越强。

拼图的最后一部分是开放的，它试图量化差异。你能想出一个未完成问题的完成程度吗？您的方法应该能够为任何部分完成的10 x 10六角形拼图分配0到100的数字。该数字应表明最终解决方案的完成百分比。我们希望找到一种正确表示这一比例的方法。

难题3.真正的随机性存在吗？

对于这个难题的第三部分，我想向您展示关于波尔和爱因斯坦之间随机性的争论。任何人都可以参与，你可以选择站在爱因斯坦的一边，或者你可以选择站在玻尔的一边。

在宏观世界中，双方都认为在力学系统中产生的随机性仅仅是因为我们忽略了某些驱动系统中的运动力。如果你可以计算所有作用在硬币或骰子上的力并具有无限的计算能力，那么我们就可以预测硬币和骰子的最终结果。

人们普遍认为，根据玻尔的观点，量子世界中的随机性是客观的。

但这可能吗？在亚原子尺度上，是否没有机制来确定最终会发生哪两种可能的结果，即使我们可能永远不会真正理解这种机制？即使爱因斯坦关于上帝玩骰子的梦魇是真的，也必须有一种算法可以决定每个投掷骰子的结果，无论它看起来多么奇怪或难以理解。同样，这种随机性是由于我们的无知，而不是客观存在的随机性。

波尔派给出的答案是量子世界太奇怪了，我们从宏观世界经验推断的规则在这里是无效的。量子世界中的奇点有时以两种方式表现出来。例如，它可能包含一些物理上的不可能性，例如超过光速。这种神奇的情况可能存在。它只是意味着我们需要在某些情况下修改我们对物理定律的理解，就像爱因斯坦修改牛顿第二定律一样，因为它在高速时变得不准确。

另一方面，有些东西奇怪地表现为它的逻辑不可能性，例如2 + 2等于5.这样的结果在任何可以想象的宇宙中都是不可能的。爱因斯坦派认为，完美的随机性和客观概率在逻辑上是不可能的。我们不应该接受它们，而应该试图找到物理机制来解释观察到的结果，无论这是否会破坏一些现行的物理定律。

读者，你在哪一边？波尔仍然站在爱因斯坦的一边吗？请开始讨论。