Isaac Newton gegen Las Vegas: Wie Physiker die Wissenschaft nutzten, um Roulette zu gewinnen

Roulette-Rad ist ein traditionelles Symbol des Systems, dessen Ergebnisse völlig zufällig sind. Aber nicht alle Roulettes wurden gleich erstellt

Als Einstein seinen berühmten Drang verspürte, Gott das Würfeln zu verbieten, galt sein Verbot natürlich nicht für Physiker. Wissenschaftler fallen manchmal dem beharrlichen Ruf von Sirenen zum Opfer, die im Ring der Münzen zu hören sind und so viele Menschen in das Casino locken. Nach einem langen Tag mit der „Monte-Carlo-Methode“ (einer Simulationstechnik, die nach dem Mekka des Spiels in Monaco benannt ist) möchten einige Forscher möglicherweise eine Pause einlegen und das eigentliche Spiel aufnehmen.


Mit der Monte-Carlo-Simulation können Sie im Prinzip eine ungefähre Antwort auf jede Aufgabe berechnen und mögliche Optionen simulieren, die einer bestimmten Regel entsprechen. In dem Bild zählen Hunderte von Simulationen den Wert von π zusammen

Einsteins Diktum bezog sich auf seine Überzeugung, dass die Quantenphysik grundsätzlich deterministisch ist. Er schlug vor, dass es auf einer bestimmten Ebene möglich sein könnte, alle zukünftigen Zustände zu berechnen, wenn man den Anfangszustand eines Quantensystems mit absoluter Genauigkeit und allen entsprechenden Wechselwirkungen kennt. Unzählige Experimente, die auf John Bells berühmtem Theorem basieren, haben jedoch das Gegenteil bewiesen - bei Quantenmessungen gibt es eine fundamentale, inhärente Zufälligkeit, die nicht vermieden werden kann. Aus physikalischer Sicht kann man ein Casino nicht „besiegen“, wenn man die Varianten der Quantenergebnisse errät.


Selbst eine Quantenverschränkung gibt Ihnen nichts Besseres als zufällige Vermutungen darüber, was sich in der Hand des Händlers befindet

Es ist ironisch, dass das Ergebnis des Würfelverlusts deterministischer ist als eine typische Quantenmessung. Würfeln ist ein klassischer Prozess, abhängig von den mechanistischen Gesetzen von Newtons Bewegung. Wenn Sie die Position, Ausrichtung und Anfangsgeschwindigkeit eines in die Luft geworfenen Würfelpaars genau aufzeichnen und außerdem alle Umgebungsbedingungen - z. B. Luftströme - genau aufzeichnen, können Sie im Voraus vorhersagen, ob der Wurf dazu führt, dass das „Schlangenauge“ (Paar von Einheiten) herausfällt Sechser oder etwas anderes zwischen diesen beiden Optionen.


Nach einem zufälligen Wurf von zwei Würfeln können 11 verschiedene Ergebnisse auftreten - in diesem Fall fallen die sieben 1 Mal von 6 und die Zwei oder 12 - 1 Mal von 36.

Roulette ist ein weiteres Zufallsspiel, das mit genügend Wissen über die Anfangsbedingungen und die damit verbundenen Kräfte vorhergesagt werden kann. Wenn das Roulette-Rad aufgedreht ist und der Ball in seiner Bewegung geschickt wird, um ihn zu treffen, ist der Ball, der in einen bestimmten Schlitz fällt, offensichtlich eine ausgemachte Sache. Die Art und Weise, wie sich Ball und Roulette zu bewegen begannen, bestimmt ihre Begegnung, wenn der Ball die Strecke verlässt, auf das Roulette-Rad springt und in eine der nummerierten Taschen fällt - was die Spieler belohnt, die auf dieses Ergebnis setzen.


Bei der Preisverleihung des Spike Channel Guys Choice 2016 spielen die Gäste Roulette

In der Praxis gibt das Spielen von Roulette praktisch keine Zeit, um Physik anzuwenden, um Wetten erfolgreich zu platzieren. Darüber hinaus kann die Tatsache, dass eine kleine Änderung der Anfangsbedingungen wie Geschwindigkeit oder Flugbahn des Balls das Ergebnis dramatisch beeinflussen kann, was die Vorhersage der Ergebnisse des Roulettes in der Praxis äußerst schwierig macht. Einige Casinos verbieten das Wetten nach dem Start des Raddrehens. Andere, um die Aufregung zu erhöhen, dürfen einige Runden warten, woraufhin der Croupier sagt, dass es keine Wetten mehr gibt. Es besteht die unrealistische Versuchung zu hoffen, dass ein kurzer Blick auf das sich drehende Rad zu einer genauen Vermutung führen kann, gefolgt von einer günstigen Platzierung der Chips.


Es wird angenommen, dass Al Hibbs während seiner Tour 1947 im Casino von Nevada etwa 12.000 US-Dollar gewann. Er erschien später in der Show "You Bet Your Life" [Leben als Wette]

In den späten 1940er Jahren beschlossen zwei Freunde der Universität von Chicago, der Mathematikstudent Albert "El" Hibbs und der Medizinstudent Roy Walford, eine Pause von der Schule einzulegen und zu versuchen, das Casino in dem einzigen Staat zu schlagen, in dem Glücksspiel erlaubt war: in Nevada. Er sprang auf ihre Motorräder und ging nach Reno, wo sie die Eigenschaften von Roulette sorgfältig untersuchten, um Schwächen in ihnen zu finden. Später gingen sie oft zum gleichen Zweck in Las Vegas Casinos.


Al Hibbs und Roy Walford posieren mit einem Roulette-Rad und gewinnen eine beispiellose Menge

Zuvor waren die Räder gröber und konnten Mängel aufweisen. Die Studenten stellten fest, dass diese Mängel den Schlüssel für eine erfolgreiche Vorhersage der Ergebnisse darstellten. Sie untersuchten die mechanischen Abweichungen verschiedener Maschinen, entwickelten Vorhersagemodelle, ein sorgfältig kalibriertes Wett-System, und konnten mehrere tausend Dollar gewinnen. Sie verbrachten den größten Teil des Gewinns damit, ein Boot zu kaufen und eine Weltreise zu unternehmen.

Am Ende des Glücksspiels kehrte Hibbs, der ein Diplom in Caltech erhielt, als Doktorand in theoretischer Physik dorthin zurück, wo er unter der Aufsicht von Richard Feynman promovierte. Zusammen mit Feynman arbeitete er am Lehrbuch Quantenmechanik und Pfadintegrale . Hibbs und Feynman blieben zeitlebens enge Freunde.


Ihr gemeinsames Buch brachte einer ganzen Generation von Physikstudenten einen Ansatz zur Quantenmechanik durch Pfadintegrale bei.

Hibbs und Walford teilten aktiv ihre Methoden, Casino zu spielen. Im Dezember 1949 wurden sie Gegenstand eines Artikels in der Zeitschrift Life. Aufgrund ihrer Aktivitäten begannen die Casinos bald, ihre Ausrüstung zu aktualisieren. Verzerrte Räder wurden durch reibungslos funktionierende ersetzt. Casinos wollten sicherstellen, dass niemand das Kunststück zweier Wissenschaftler wiederholen kann.

Im Januar 1959 lud Groucho Marx Hibbs zu seiner beliebten TV-Show "You Bet Your Life" ein. Millionen von Zuschauern hörten, wie Hibbs über seine Casino-Gewinne sprach und für sein Lehrbuch wirbte. Groucho nutzte jede Gelegenheit, um Witze zu machen, die darauf beruhten, dass Hibbs sowohl Quantenphysiker als auch Casino-Spieler war.


Albert Hibbs (zweiter von links) in der Show "You Bet Your Life" im Jahr 1959

Die Karrieren von Hibbs und Walford haben sich perfekt entwickelt. Nach seinem Abschluss bekam Hibbs einen Job im Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, wo er als die Person bekannt wurde, die neue Missionen ankündigte: Er wurde die "Stimme von JPL" genannt. Darüber hinaus war er selbst an der Entwicklung vieler Missionen beteiligt. Insbesondere spielte es eine wichtige Rolle beim Start des Explorers-1-Satelliten, des ersten amerikanischen künstlichen Satelliten, der am 31. Januar 1958, sechs Wochen nach dem Start von Sputnik in der UdSSR, in die Umlaufbahn gebracht wurde. Er trainierte für die Rolle eines Astronauten für die Apollo-Mission, wurde jedoch nicht zum Fliegen ausgewählt, und dann wurde das Programm Anfang der 1970er Jahre abgesagt.


Mit dem Start des Satelliten Explorer-1 wurden die Vereinigten Staaten in das Weltraumrennen einbezogen

Der Arzt Walford wurde dafür bekannt, eine kalorienarme Diät als Schlüssel zur Langlebigkeit zu bewerben. Er arbeitete viele Jahre an der Fakultät der University of California in Los Angeles und war Mitglied des Missionsteams Biosphere 2 , das ein geschlossenes ökologisches System schuf.

Als Doktorand an der University of California in Los Angeles lernte Edward Thorpe 1955 die Heldentaten von Hibbs und Walford kennen und beschloss, das Casino selbst zu schlagen . Er erkannte, dass Roulette keine neuen Mängel mehr aufwies und er eine neue Strategie entwickeln musste. Er entschied, dass der Schlüssel dazu ein kleiner tragbarer Computer sein würde, der einer Person zur Verfügung stand, die die Drehung des Roulette-Rads beobachtete und den Ball warf. Der Computer muss schnell und leistungsfähig genug sein, um seine Flugbahnen berechnen und Vorhersagen treffen zu können. Der Beobachter, der vorgibt, ein einfacher Zuschauer zu sein, wird diese Prognose drahtlos an einen anderen Teilnehmer senden, der Wetten abschließen soll.


Ed Thorpe war ein berühmter Glücksspiel-Enthusiast - auf dem Foto posiert er mit den Regeln und der Strategie für das Spielen von Blackjack

Nachdem Thorpe Ende der 1950er Jahre einen Prototyp gebaut und seine Methoden getestet hatte, bekam er einen Job am MIT, wo er sich mit dem Mathematiker Claude Shannon anfreundete. Shannon, bekannt für seinen Beitrag zur Informationstheorie aufgrund der einzigartigen Definition von " Informationsentropie ", interessierte sich für Thorpes Arbeit im Zusammenhang mit einem angrenzenden Projekt, das Berechnungsmethoden verwendete, um Blackjack zu gewinnen. Als Thorpe ihm von seinen Ideen zur Vorhersage von Roulette erzählte, machte sich Shannon daran, Roulette-Modelle im Labor und kleine Computer zu erstellen, um sie zu verfolgen.


Der Mathematiker Claude Shannon, der mit Thorpe zusammen Roulette-Modelle entwickelte, in der Hoffnung, ein Casino zu gewinnen

Bis 1961 entwarfen und testeten Thorpe und Shannon den weltweit ersten Laptop: Er hatte die Größe einer Zigarettenschachtel und passte in die Sohle eines speziell gefertigten Stiefels. Die Schalter unter den Zehen aktivierten den Computer, als das Roulette-Rad und der Ball starteten, und sammelten Informationen über sie. Nach der Berechnung des wahrscheinlichsten Ergebnisses übertrug der Computer diesen Wert mithilfe von Noten über einen winzigen Lautsprecher im Ohr. Die Drähte waren maximal verborgen.

Mehrere Jahre lang versuchten Thorpe und Shannon zusammen mit ihren Frauen mehrmals, ihre Technologie in Las Vegas anzuwenden. Sie standen vor dem Problem, dass sie sich von den Spielern abheben würden, wenn sie nur späte Wetten abschließen würden. Daher mussten sie die optimalen Einsätze mischen, die gemacht wurden, nachdem sich das Rad zu drehen begann, und die Bewegung des Balls konnte mit zufälligen Einsätzen vorhergesagt werden, die vor dem Beginn der Rotation platziert wurden. Eine solche Mischung machte es schwierig, Gewinn zu machen. Schließlich beschloss Thorpe 1966, Informationen mit der Welt zu teilen, und veröffentlichte diese Methoden.

Bis dahin war Thorpe Professor für Mathematik an der University of California in Irvine, wo er viele Jahre arbeitete. Er schrieb weiterhin Bücher und Artikel über die Mathematik und Naturwissenschaften des Glücksspiels.


In fast jedem zufälligen Spiel gibt es eine optimale Strategie, um Gewinne zu maximieren und Verluste in Bezug auf mathematische Statistiken zu minimieren

Die nächste Generation wissenschaftlicher Roulette-Gewinner - eine Gruppe von Vertretern der Gegenkultur, Hippie-Absolventen der University of California in Santa Cruz in den 1970er Jahren - war noch schwieriger. Die Gruppe wurde von den Astrophysikern J. Doin Farmer und Norman Packard geleitet. Sie nannten sich das "Rosetta Stone Project" oder einfach "das Projekt" oder " Eudaimonisten " (zu Ehren des griechischen Ethiksystems Eudaimonismus, der den Wunsch eines Menschen nach Glück als Kriterium der Moral proklamierte). Thomas Bass, ein weiteres Mitglied des Teams, dokumentierte ihre Possen im beliebten Eudaimonist's Pie- Buch.

Um die Methoden von Thorpe zu verbessern, entwickelte Farmer einen noch kompakteren Boot-Computer mit einem hochmodernen Prozessor und praktischen Zehenschaltern. Um die Kabel zu beseitigen, sendete der Computer die Ergebnisse der Vorhersagen mithilfe von Vibrationen direkt am Fuß - es war so etwas wie ein Vibrationsalarm bei modernen Telefonen. Sie haben es geschafft, ihr System heimlich in einem Casino einzusetzen, mit einem Ergebnis von 44% des Gewinns aus jedem Einsatz. Das Ergebnis wurde zu gleichen Teilen in der Gruppe aufgeteilt.


Der berüchtigte Boot-Computer, mit dem die Eudaimonisten Casinos gewinnen

Nach Abschluss ihres Studiums interessierten sich Farmer und Packard für den Bereich des dynamischen Chaos , der sich zu dieser Zeit abzeichnete. Zusammen mit zwei anderen Alumni von Santa Cruz - Robert Shaw und James Kratchfield - gründeten sie das Dynamic Systems Collective, das dynamische Systeme chaotischen Verhaltens untersuchte. Die Gruppe wurde als „chaotische Clique“ bekannt und veröffentlichte viele wichtige Werke.

Mitte der 1980er Jahre hatten die Casinos ihre Ausrüstung erneut aktualisiert und die Verwendung von Computern verboten. Obwohl es heute theoretisch für Studenten aufgrund ihrer Kenntnisse in Mathematik und Physik schwieriger wäre, zu gewinnen, entwickelte das sogenannte „Blackjack-Team vom MIT“ in den 1990er Jahren ein äußerst erfolgreiches System, das im Buch „ Beating the Casino “ beschrieben ist [der Film trägt den Titel „21 " / Ca. perev. ]]

Von Hibbs und Walford über Thorpe und Shannon bis hin zu Farmer und Packard sehen wir, wie das Interesse daran, den Zufall zu besiegen, Wissenschaftler zu erfolgreichen wissenschaftlichen Karrieren geführt hat. Beim Roulette des Schicksals spielten ihre Wetten hervorragend.