Isaac Newton vs Las Vegas: Bagaimana Fisikawan Menggunakan Sains untuk Menang Roulette

Roda Roulette adalah simbol tradisional sistem, yang hasilnya benar-benar acak. Tetapi tidak semua roulette dibuat sama

Ketika Einstein mengalami keinginannya yang terkenal untuk melarang Tuhan bermain dadu, larangannya secara alami tidak berlaku bagi fisikawan. Para ilmuwan kadang-kadang menjadi mangsa panggilan desakan sirene yang keras, terdengar di cincin koin, menarik begitu banyak orang ke kasino. Setelah hari yang panjang menggunakan "metode Monte Carlo" (teknik simulasi dinamai setelah kiblat permainan di Monako), beberapa peneliti mungkin ingin mengambil istirahat dan mengambil permainan nyata.


Simulasi Monte Carlo memungkinkan Anda menghitung perkiraan jawaban pada prinsipnya untuk tugas apa pun, mensimulasikan opsi yang mungkin mematuhi aturan tertentu. Dalam gambar, ratusan simulasi menghitung nilai π bersama-sama

Diktum Einstein terkait dengan keyakinannya bahwa fisika kuantum secara fundamental bersifat deterministik. Dia menyarankan bahwa pada tingkat tertentu, mengetahui keadaan awal sistem kuantum dengan akurasi absolut dan semua interaksi yang sesuai, akan mungkin untuk menghitung semua kondisi masa depannya. Namun, percobaan yang tak terhitung jumlahnya berdasarkan teorema terkenal John Bell membuktikan sebaliknya - dalam pengukuran kuantum ada keacakan yang mendasar dan inheren, yang tidak dapat dihindari. Dari sudut pandang fisika, menebak tentang varian hasil kuantum, orang tidak bisa "mengalahkan kasino".


Bahkan keterikatan kuantum tidak akan memberi Anda sesuatu yang lebih baik daripada tebakan acak tentang apa yang ada di tangan dealer

Sangat ironis bahwa hasil dari kehilangan dadu lebih deterministik daripada pengukuran kuantum yang khas. Dice roll adalah proses klasik, tergantung pada hukum mekanistik gerak Newton. Secara klasik, jika Anda secara akurat merekam lokasi, orientasi, dan kecepatan awal sepasang kubus yang dilemparkan ke udara, dan juga menandai semua kondisi lingkungan - aliran udara, misalnya - akan mungkin untuk memprediksi terlebih dahulu apakah lemparan akan menyebabkan "mata ular" (sepasang unit) jatuh keluar Sixes atau sesuatu yang lain di antara dua opsi ini.


Setelah lemparan dua dadu secara acak, 11 hasil yang berbeda dapat terjadi - dalam kasus ini tujuh jatuh 1 kali dari 6, dan deuce atau 12 - 1 kali dari 36.

Roulette adalah game peluang lain yang dapat diprediksi dengan pengetahuan yang cukup tentang kondisi awal dan kekuatan yang terlibat di dalamnya. Jelas, ketika roda roulette terpilin dan bola dikirim dalam gerakannya untuk memenuhi itu, bola jatuh ke slot tertentu adalah kesimpulan yang sudah pasti. Cara bola dan roulette mulai bergerak menentukan pertemuan mereka ketika bola meninggalkan trek, melompat di atas roda roulette dan jatuh ke salah satu kantong bernomor - memberi hadiah kepada para pemain yang bertaruh pada hasil ini.


Para tamu bermain roulette di Upacara Penghargaan Pilihan Pria Saluran 2016 Spike

Dalam prakteknya, bermain roulette secara praktis tidak memberikan waktu untuk menerapkan fisika untuk memasang taruhan dengan sukses. Selain itu, fakta bahwa perubahan kecil dalam kondisi awal, seperti kecepatan atau lintasan bola, dapat secara dramatis mempengaruhi hasil, yang membuat tugas memprediksi hasil roulette sangat sulit dalam praktiknya. Beberapa kasino melarang taruhan setelah awal putaran roda. Yang lain, untuk meningkatkan kegembiraan, diizinkan untuk menunggu beberapa putaran, setelah itu bandar mengatakan bahwa tidak ada lagi taruhan. Ada godaan yang tidak realistis untuk berharap bahwa pandangan cepat pada roda pemintalan dapat menghasilkan tebakan yang akurat, diikuti oleh penempatan chip yang menguntungkan.


Diyakini bahwa Al Hibbs memenangkan sekitar $ 12.000 di kasino Nevada selama tur 1947-nya. Dia kemudian muncul di acara "You Bet Your Life" [Hidup sebagai Taruhan]

Pada akhir 1940-an, dua teman dari University of Chicago, matematikawan mahasiswa Albert "El" Hibbs dan mahasiswa kedokteran Roy Walford memutuskan untuk istirahat dari sekolah dan mencoba untuk mengalahkan kasino di satu-satunya negara di mana perjudian diizinkan: di Nevada. Dia melompat dengan sepeda motor mereka dan pergi ke Reno, di mana mereka dengan hati-hati mempelajari sifat roulette untuk menemukan kelemahan di dalamnya. Belakangan, mereka sering pergi ke kasino Las Vegas untuk tujuan yang sama.


Al Hibbs dan Roy Walford berpose dengan roda roulette, memenangkan jumlah yang sangat besar

Sebelumnya, roda dibuat lebih kasar, dan bisa memiliki cacat. Cacat ini, siswa menyadari, menawarkan kunci untuk berhasil memprediksi hasil. Mempelajari penyimpangan mekanis dari berbagai mesin, mereka mengembangkan model prediksi, sistem taruhan yang dikalibrasi dengan hati-hati, dan mampu memenangkan beberapa ribu dolar. Mereka menghabiskan sebagian besar kemenangan dengan membeli kapal dan memulai perjalanan keliling dunia.

Pada akhir perjudian, Hibbs, yang menerima diploma di Caltech, kembali ke sana sebagai mahasiswa pascasarjana dalam teori fisika, di mana ia menerima gelar doktornya di bawah pengawasan Richard Feynman. Dia, bersama dengan Feynman, bekerja pada buku teks Quantum Mechanics and Path Integals . Hibbs dan Feynman tetap berteman dekat sepanjang hidup mereka.


Buku bersama mereka mengajarkan seluruh generasi mahasiswa fisika sebuah pendekatan untuk mekanika kuantum melalui integral jalur.

Hibbs dan Walford secara aktif berbagi metode bermain kasino. Pada Desember 1949, mereka menjadi subjek sebuah artikel di majalah Life. Segera, sebagai hasil dari kegiatan mereka, kasino mulai memperbarui peralatan mereka. Roda yang terdistorsi diganti dengan yang lebih lancar. Kasino ingin memastikan bahwa tidak ada yang bisa mengulangi prestasi dua ilmuwan.

Pada Januari 1959, Groucho Marx mengundang Hibbs ke acara TV populernya "You Bet Your Life." Jutaan pemirsa mendengar Hibbs berbicara tentang kemenangan kasino dan mengiklankan buku pelajarannya. Groucho menggunakan setiap kesempatan untuk membuat lelucon berdasarkan fakta bahwa Hibbs adalah seorang ahli fisika kuantum dan juga seorang pemain kasino.


Albert Hibbs (kedua dari kiri) di acara "You Bet Your Life" pada tahun 1959

Karier Hibbs dan Walford telah berkembang dengan sempurna. Setelah lulus, Hibbs mendapat pekerjaan di Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, di mana ia dikenal sebagai orang yang mengumumkan misi baru: ia disebut "suara JPL." Selain itu, dia sendiri berpartisipasi dalam pengembangan banyak misi. Secara khusus, itu memainkan peran penting dalam meluncurkan satelit Explorer-1, satelit buatan Amerika pertama diluncurkan ke orbit pada tanggal 31 Januari 1958, enam minggu setelah peluncuran Sputnik di Uni Soviet. Dia berlatih untuk peran astronot untuk misi Apollo, tetapi dia tidak dipilih untuk terbang, dan kemudian program dibatalkan pada awal 1970-an.


Peluncuran satelit Explorer-1 menandai masuknya Amerika Serikat dalam perlombaan luar angkasa

Dokter Walford menjadi terkenal karena mengiklankan diet rendah kalori sebagai kunci umur panjang. Dia bekerja selama bertahun-tahun di fakultas Universitas California di Los Angeles, dan merupakan anggota tim misi Biosphere 2 , yang menciptakan sistem ekologi tertutup.

Pada tahun 1955, sebagai mahasiswa pascasarjana di University of California, Los Angeles, Edward Thorpe belajar tentang eksploitasi Hibbs dan Walford dan memutuskan untuk mencoba mengalahkan kasino sendiri . Dia menyadari bahwa karena roulette tidak lagi memiliki cacat, dia perlu mengembangkan strategi baru. Dia memutuskan bahwa kunci untuk itu akan menjadi komputer portabel kecil, tersedia untuk seseorang yang menonton rotasi roda roulette dan melempar bola. Komputer harus cepat dan cukup kuat untuk dapat menghitung lintasan mereka dan membuat prediksi. Pengamat, yang berpura-pura menjadi penonton sederhana, akan menyiarkan ramalan ini melalui udara kepada peserta lain yang seharusnya membuat taruhan.


Ed Thorpe adalah seorang penggemar judi terkenal - di foto ia berpose dengan aturan dan strategi bermain blackjack

Setelah membuat prototipe dan menguji metodenya pada akhir 1950-an, Thorpe mendapat pekerjaan di MIT, di mana ia berteman dengan ahli matematika Claude Shannon . Shannon, yang dikenal karena kontribusinya pada teori informasi karena definisi unik " informasi entropi ", menjadi tertarik pada karya Thorpe sehubungan dengan proyek terkait yang menggunakan metode komputasi untuk memenangkan blackjack. Ketika Thorpe memberitahunya tentang gagasannya untuk memprediksi roulette, Shannon mulai membuat model roulette di laboratorium dan komputer kecil untuk melacaknya.


Ahli matematika Claude Shannon, yang bekerja dengan Thorpe untuk membuat model roulette dengan harapan memenangkan kasino

Pada tahun 1961, Thorpe dan Shannon merancang dan menguji komputer laptop pertama di dunia: itu adalah ukuran sebungkus rokok dan pas di sol boot khusus yang dibuat. Sakelar di bawah jari kaki mengaktifkan komputer ketika roda dan bola roulette dinyalakan, dan mengumpulkan informasi tentangnya. Setelah menghitung hasil yang paling mungkin, komputer mentransmisikan nilai ini menggunakan not musik melalui speaker kecil yang terletak di telinga. Kabel disembunyikan secara maksimal.

Selama beberapa tahun, Thorpe dan Shannon, bersama dengan istri mereka, mencoba beberapa kali untuk menerapkan teknologi mereka di Las Vegas. Mereka menghadapi masalah bahwa jika mereka hanya membuat taruhan terlambat, mereka akan menonjol di antara para pemain. Oleh karena itu, mereka harus mencampur taruhan optimal yang dibuat setelah roda mulai berputar dan pergerakan bola dapat diprediksi dengan yang acak yang ditempatkan sebelum dimulainya rotasi. Campuran seperti itu membuat sulit untuk mendapat untung. Akhirnya, pada tahun 1966, Thorpe memutuskan untuk berbagi informasi dengan dunia dan menerbitkan metode ini.

Pada saat itu, Thorpe telah menjadi profesor matematika di University of California, Irvine, tempat dia bekerja selama bertahun-tahun. Dia terus menulis buku dan artikel tentang matematika dan ilmu judi.


Di hampir semua permainan acak, ada strategi optimal untuk memaksimalkan kemenangan dan meminimalkan kerugian, dalam hal statistik matematika

Generasi pemenang roulette ilmiah berikutnya - sekelompok perwakilan tandingan, mahasiswa pascasarjana hippie dari University of California di Santa Cruz pada 1970-an - bahkan lebih sulit. Kelompok ini dipimpin oleh astrofisikawan J. Doin Farmer dan Norman Packard. Mereka menyebut diri mereka "Proyek Batu Rosetta", atau sekadar "proyek" atau " eudaimonis " (untuk menghormati sistem etis Yunani, eudaimonisme, yang menyatakan hasrat seseorang akan kebahagiaan sebagai kriteria moralitas). Thomas Bass, anggota tim yang lain, mendokumentasikan kejenakaan mereka dalam buku Pie Eudaimonist yang populer.

Dalam upaya untuk meningkatkan metode Thorpe, Farmer mengembangkan komputer yang dilengkapi dengan boot yang bahkan lebih ringkas dengan prosesor canggih dan sakelar kaki yang nyaman. Untuk menghilangkan kabel, komputer mengirim hasil prediksi menggunakan getaran langsung pada kaki - itu seperti peringatan getar pada ponsel modern. Mereka berhasil menggunakan sistem mereka secara diam-diam di kasino dengan hasil 44% dari laba dari setiap taruhan. Penghasilan dibagi rata dalam grup.


Komputer boot terkenal yang digunakan oleh kaum eudaimonis untuk memenangkan kasino

Setelah menyelesaikan studi mereka, Farmer dan Packard menjadi tertarik pada bidang kekacauan dinamis yang muncul pada saat itu. Bersama dengan dua alumni Santa Cruz lainnya - Robert Shaw dan James Kratchfield - mereka mendirikan Dynamic Systems Collective, yang mempelajari sistem dinamis dari perilaku kacau. Kelompok ini dikenal sebagai "klik kacau" dan merilis banyak karya penting.

Pada pertengahan 1980-an, kasino kembali memperbarui peralatan mereka dan melarang penggunaan komputer. Meskipun dalam teori hari ini akan lebih sulit bagi siswa untuk menang berdasarkan pengetahuan mereka tentang matematika dan fisika, yang disebut "tim blackjack dari MIT" pada 1990-an mengembangkan sistem yang sangat sukses yang dijelaskan dalam buku " Beating the Casino " [ film berjudul "21 " / Sekitar. perev. ]

Dari Hibbs dan Walford, melalui Thorpe dan Shannon, hingga Farmer dan Packard, kita melihat bagaimana minat mengalahkan peluang telah membawa para ilmuwan menuju karier ilmiah yang sukses. Pada roulette nasib, taruhan mereka bermain dengan sangat baik.