一項涉及350,757次硬幣翻轉的開創性研究在科學界引發了關於硬幣拋擲真實隨機性的激烈討論。這項最近獲得搞笑諾貝爾獎的研究表明,硬幣往往會落在其起始面朝向的一面,這挑戰了我們對這種常見隨機選擇方法的基本認知。
- 研究樣本量:350,757次硬幣翻轉
- 參與者人數:48人
- 同面落地機率:0.508(50.8%)
- 置信區間:95% CI [0.506, 0.509]
- 測試的不同貨幣/面額數量:46種
偏差背後的物理學原理
研究發現指出了一種稱為進動的現象——在翻轉過程中的擺動運動使硬幣在其起始位置停留更長時間。這種效應導致了輕微但具有統計學意義的偏差,硬幣落在其起始面的機率約為50.8%。該研究驗證了 Diaconis、Holmes 和 Montgomery 在2007年開發的物理模型所預測的結果。
關於翻轉技術的爭議
科學界對研究方法提出了重要質疑,特別是關於所使用的翻轉技術。許多評論者指出,記錄的翻轉顯示出較低的高度和旋轉速度,這引發了對什麼才構成proper硬幣翻轉的討論。
如果你要進行任何涉及人類受試者的實驗,即使是像讓他們翻轉硬幣一小時並記錄結果這樣簡單的事情,你都需要獲得當地倫理委員會的批准。但如果是自我實驗,則不需要。
實際影響和解決方案
這些發現對使用硬幣翻轉進行決策的情況具有實際意義。一些科學界成員提出了實現真正隨機結果的解決方案,包括一個歸功於 John von Neumann 的方法:連續翻轉硬幣兩次,只計算結果不同時的情況(正反或反正),丟棄相同的結果。
超越簡單隨機性
研究揭示了人為因素在我們認為的隨機事件中起著關鍵作用。雖然硬幣本身可能完全平衡,但人為翻轉因素會引入微妙的偏差,影響最終結果。這引發了關於其他領域隨機性的更廣泛討論,從體育到密碼學。
這項研究提醒我們,即使是我們對隨機性最基本的假設也值得科學scrutiny。雖然50.8%的偏差看似很小,但它表明真正的隨機性比我們想象的更為複雜,特別是當涉及人為因素時。
來源引用:Fair coins tend to land on the same side they started: Evidence from 350,757 flips