鼓槌石斛的功效与作用:赌博中产生的学问――谈概率论的诞生

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赌博中产生的学问――谈概率论的诞生

韩雪涛

早晨太阳必然从东方升起;边长为a、b的矩形,其面积必为ab……这些在发生前人们就可以准确断定出其确定结果的事件,可称为确定性现象。与之相反,生活中还存在着另一些事件。如:随手掷出一枚硬币,它会正面朝上,还是会反面朝上?在结果出现前,我们无法预先给出确定的答复。在自然界和社会生活中这种不确定现象也是广泛存在的。不过,颇为有趣的是,最先引起数学家们注意的却是赌博中出现的这类不确定问题。

公元1494年,意大利数学家帕西奥里提出这样一个问题:假使在一场赌博中要胜六局才算赢。一个赌徒胜了5局,另一方胜了2局的情况下,赌局被中断,赌金应该怎么分?帕西奥里认为,应该按5︰2的比例,把赌金分给双方。半个世纪后,意大利数学家卡尔丹等人又研究了这个问题,但他们的答案都是错误的。历史的书页很快翻到了十七世纪。这个沉寂了一百多年的问题被一个职业赌徒重新提起并最终获得了圆满解决,与之伴随还发生了一段有趣的数学插曲。

公元1651年夏天,有“数学神童”之称的著名数学家帕斯卡在旅途中偶然遇到了赌徒梅累,他向帕斯卡请教了一个亲身所遇的“分赌金”问题。问题是这样的:一次梅累和赌友掷骰子,各押赌注32个金币。梅累若先掷出三次“六点”,或赌友先掷出三次“四点”,就算赢了对方。赌博进行了一段时间,梅累已掷出了两次六点,赌友也掷出了一次四点。这时,梅累奉命要立即去晋见国王,赌博只好中断,那么两人应该怎样分这64枚金币呢?

这一问题引发了帕斯卡的浓厚兴趣。他对此问题进行了研究与思考并把自己的想法于1654年7月29日写信告诉他的好友费马――一位被后人尊称为“业余数学家之王”的伟大人物。随后,两人一起对此进行了深入探讨。在这段极其有趣的通信中,两人不但各自给出了问题的正确答案,更重要的是,他们给出了一门新学科的一些基本原理。可以说,由上述赌博问题而引起的这段具有历史意义的通信,开创了概率论研究的先河,并由此宣布了一门全新数学分支――概率论――的诞生。帕斯卡和费马也因之成为这门数学理论的当之无愧的先驱。

概率论在费马和帕斯卡奠定了基础后,便开始迅速地发展起来了。

与他们同时代的荷兰数学家惠更斯1657年出版《论赌博中的推理》一文,可以称为概率论的第一本专著。十八世纪,许多重要定理被提出并建立起来,使概率论获得重要的理论基础。詹欧士·贝努利在其主要著作《猜度术》中首先表述并证明了概率论中著名的“大数定律”,使概率论真正成为数学的一个分支,并搭起了从概率论通向更广泛应用领域的桥梁。1795年,法国数学家拉普拉斯总结了前人研究的成果,完成《分析概率论》这一经典著作,系统叙述了概率论的基本定理,奠定了概率论的基础。随着生产和科学技术中概率问题的大量出现,概率论在理论上得到迅速发展,不断派生出一系列新的分支理论。目前,它已成为具有众多分支的庞大数学部门,并且仍处在发展中。同时,这一新的理论具有的强大生命力,不断得到展现。它日益得到推广,其应用价值越来越大。到今天,这门学科已经广泛地应用在包括数学统计、教育测量、现代理论物理学等等的各行各业中。法国杰出数学家拉普拉斯曾说过,虽然概率论是从考虑某一低级的赌博开始,但它却已成为人类知识中最重要的领域。英国逻辑学家和经济学家杰文斯则认为,它是“生活真正的领路人,如果没有对概率的某种估计,那么我们就寸步难行,无所作为。”

一个起源于赌徒争执,具有“不体面出身”的理论,现在竟成为了许多事业的基础!说起来这委实有些令人惊诧。不过,这正是许多极其有用的数学理论起源的典型例子:对一些微不足道问题的最初解答,开始只是出于数学家无心插柳的好奇心,结果却培植出一棵棵根深叶茂的大树,并最终成为人类知识海洋中的一座宝藏。