数学家破解了随机性吗,数学破解法

真正的随机性存在吗?

在量子理论出现之前，物理学中没有什么是真正随机的。如果你掌握了所有必要的信息，理论上一切都是可以预测的。但是量子理论改变了这一切。如果不加以观测，量子系统会以一种完全可预测的方式演化。但在某些情况下，当进行观测时，系统的现有状态支持多个可能的测量结果，而你得到的哪个结果是真正随机的。

其中一个最简单的例子就是观察铀原子。最终，它会发生放射性衰变。我们绝对无法预测它何时会发生。另一个例子是，测量电子关于x轴的自旋，然后测量它绕y轴或z轴的自旋。第二个自旋测量将产生“自旋向上”或“自旋向下”，它是一个50/50的前景，你得到一个-这是一个真正随机的事情再次。

这种随机性让爱因斯坦非常不安。他想要相信存在描述量子系统的状态变量我们还没有识别出来，这实际上会让一切都可以预测。但是，根据约翰·贝尔1964年的著名著作进行的实验表明，这不是一种可能的解释——在量子系统中，有些情况是不能用这种方式解释的，即使是在原则上。所以，随机性似乎真实且不可避免。根据我们目前的知识，自然界存在真正的随机性。

我们必须考虑所有这些随机性到底意味着什么。在很多情况下，预测是不可能的。但这并不意味着我们对它一无所知。我们给所有可能的结果赋一个概率。我们有一个很好的理论和实践框架来计算概率。唯一的问题是，我们输入概率，输出概率。当某个概率“足够小”时，我们认为该事件没有发生。这个“足够小”的意思是一个困难的问题。一个更困难的问题是如何得到输入概率。为此，我们使用统计数据。据我所知，数学统计并没有真正良好的理论基础，但有一个有用的统计实践。也有许多误解。

有可能证明，在某些非常普遍的条件下，大量实验的手段收敛于高斯分布。唯一的问题是:这些条件几乎从未得到满足。每个老师都知道，即使是一个好学生有时也会有糟糕的一天。这种情况的补救措施被称为可靠的统计。我跟那些有很多统计经验的人谈过。他们告诉我，在几乎所有的实际情况中，分布的中心看起来像一个高斯分布，但它们有更宽的尾部。这是一个非常糟糕的情况。事故和灾难发生在尾部。这就是为什么会有那么多严重事故发生的原因，在预测的情况下，概率如此之低，事故只有10万年发生一次。例如航天飞机和核电站发生的各种严重事故。

在量子力学中，即使你完全精确地知道系统的状态，你也无法预测测量的结果。因此，爱因斯坦拒绝了量子力学，称其为不完整的理论。

但即使在经典力学中，预测也依赖于对初始条件的准确了解。你从哪儿弄来的?你可以称之为“原则上”可能。但这在原则上要求每个原子的初始位置和速度达到绝对的精度。甚至一百万个十进制数字在几乎没有时间被抹去。但如果你需要如此极端的精度，你需要使用量子力学。

科学只是人脑的杰作？

上帝是否存在？

科学是什么，科学来于哪里？

三百年里人类在科学道路上取得了巨大的飞跃，然而，即使最伟大的科学家仍回答不了这两个问题。

从科学说起，科学是什么？

数学家为了研究自然中的随机性做过这样的实验，他们把一枚具有正反面（人头/花案）的硬币抛向空中，并统计硬币落地后人头或花案出现的次数。经过大量的实验，他们发现正反面出现的概率相同为二分之一。

我们把这样的实验看作“科学实验”，把实验得出的结论叫做“科学结论”。这就是我们熟知的科学！

“科学”真的科学吗？

科学认为，随机是自然的一个基本现象。我们向空中抛硬币，硬币落地后正反面会随机出现——即正面或反面出现的结果不受任何影响或控制（但不一定是1/2）。比如，你连续抛5次硬币，最后可能出现5次正面或5次反面；即使连续抛5万次，最后也可能出现5万次正面或5万次反面。这就是自然随机性，因为每次落地结果都是自然的，即使重复无数次，统计结果应该也是随机的。如果统计结果出现明显趋向（随机中出现规律），那么实验就表现出非自然性（实验受到未知力量的控制）。注：严格上讲，任何有秩序、有规律的现象都是非自然现象；自然条件下事物应该是混沌、无序的。

严格来说，自然随机性与实验次数没有关联。即使我们重复无限次实验，硬币正反面出现的结果应该还是随机的——正反面的出现不受任何控制，统计结果没有任何趋向。

当科学家进行完大量实验，统计结果发现正反面的次数趋于相等。硬币正反面出现的结果具有明显地规律性，这违被了自然随机性。仿佛有一只看不见的手操纵、调控着硬币落地时的结果。

科学家把这种现象（硬币正反面落地概率一样）总结为科学规律，可是在科学背后究竟是谁设计了这个结果、操纵着这个规律？

一直以来，科学家习惯于用科学 *** 探索 自然，把发现总结的规律定义为“科学”。却不能揭露现象本质或无法解释“科学”背后的真相。

随着教育的普及，这些“科学结论”成为我们大脑意识中的真理，于是诞生了科学。但现实世界里，科学并不代表自然真相。

科学是杰出科学家聪颖智慧的杰作，也是人类集体意识的想象。然而，所谓的科学定律及自然规律或许出自上帝之手，因为它们并不那么自然！

相关阅读—— 用科学证明上帝的存在（一）

延伸思索：

一、自然随机性。

自然随机性是指自然中普适的随机现象，即不受控制、完全随机。比如，抛硬币实验，即使大量实验统计结果仍表现出不确定性，即没有明显的趋向。自然随机性代表了绝对自然性（不受控制）和完全混沌现象（毫无规律）。

二、实验随机性。

实验随机性是指实验发现自然或系统中平行元素具有相同概率的现象。

1）子元素具备随机性，但子元素构成的“系统”表现出非随机现象。比如，投一次硬币出现的结果是完全随机的，但大量重复投币统计结果表现出非随机性。这说明，由自然元素组成的“系统”可衍生出非自然现象。

2）自然存在“对立一体性”。现实中，我们通常认为对立的事物是完全分离、分割的（比如水和火）。但实际上它们可能融为一体。比如，随机和非随机在同一模式中互为一体。

3）自然现象表面是随机的，本质是非随机的。比如，人的命运。表面上人可以自己掌握命运，但实际上，你出生的家庭以及你的性格等已经确定了你一生的命运。

中科大26岁特任教授攻克“世界难题”，天才的诞生是随机概率吗？

我想不是随机概率，还跟勤奋、机遇有关，也离不开家校共育，个性化学习。

1.日前，放弃美国博导职位，选择加盟中国科学技术大学几何与物理研究中心的26岁数学家陈杲攻克复微分几何领域世界难题引国际学界关注。值得关注的是，这位年轻教授曾经也被称作“天才少年”，14岁考入中科大少年班，18岁就赴美攻读博士，师从陈秀雄教授。2017年博士毕业后历任普林斯顿高等研究院博士后，威斯康星大学麦迪逊分校助理教授。2021年加盟中国科大几何与物理研究中心。

2.陈杲攻克的是一道复微分几何领域的“世界难题”。据介绍，这项成果属于复微分几何研究范畴，该领域有两个来自物理学的方程至关重要，一个是成为量子力学标准模型的厄米特-杨振宁-米尔斯方程，另一个是和相对论紧密相关的凯勒-爱因斯坦方程。在稳定的前提下求解这两个方程，一直是复微分几何界的核心任务。 值得注意的是，发表论文的《数学新进展》是国际数学界最权威的期刊之一，与《美国数学会杂志》、《数学学报》、《数学年刊》一起并列为四大顶尖数学期刊。目前，他的论文已经引发国际数学界的关注，被美国科学院院士劳森等人之一时间引用。消息传出后，他的家乡（温州瑞安）也之一时间转载推送。

3.陈杲曾表示，引导自己成才，走上科研之路，都离不开自己的父亲。如今，其父亲陈钱林在佛山顺德工作，担任广东顺德碧桂园实验学校总校长。在得知了孩子取得了学术上的成就后，陈钱林和记者表示，自己也为孩子感到高兴，也感谢在孩子成长路上给予帮助的所有老师。2020年6月，陈杲在写信给母校时提到： 回顾我近十年的科研之路，之所以能够取得一些成绩的原因，除了勤奋和机遇之外，和我远大的志向和较强的自学能力有关。

世界存在真正的随机性吗

明确的告诉你，不存在。

这个世界上不存在物理上的随机，只存在纯数学上的随机。

纯粹的随机，是人类数学制造的产物，跟物理性的东西无关。

即使量子力学，能量看似无规律，那也只是某种人类未把握的规律。

数学家开发新理论来解释现实世界的随机性

布朗运动描述了流体中颗粒的随机运动，但是，这种革命性的模型仅在流体是静态的或处于平衡状态时才起作用。

在现实环境中，流体通常包含自身移动的颗粒，例如微小的游泳微生物。这些自走式游泳者会引起液体的运动或搅动，使液体远离平衡状态。

实验表明，不运动的“被动”粒子在与包含游泳者的“主动”流体相互作用时会表现出奇怪的循环运动。这种运动与布朗运动描述的常规粒子行为不符，到目前为止，科学家们一直在努力解释这种大规模的混沌运动是如何由单个粒子之间的微观相互作用产生的。

现在，来自伦敦玛丽皇后大学，筑波大学，法国洛桑联邦理工学院和伦敦帝国学院的研究人员提出了一种新颖的理论来解释在这些动态环境中观察到的粒子运动。

他们认为，新模型还可以帮助预测生物系统中的真实行为，例如游泳藻类或细菌的觅食方式。

负责该项目的伦敦女王玛丽大学应用数学高级讲师Adrian Baule博士说：“布朗运动被广泛用于描述整个物理，化学和生物科学中的扩散；但是不能用来描述扩散。粒子在我们经常在现实生活中观察到的更活跃系统中的扩散。”

通过显式求解流体中被动粒子与主动游动体之间的散射动力学，研究人员能够得出有效的“主动”流体中粒子运动的模型，该模型考虑了所有实验观察结果。

他们广泛的计算表明，有效的粒子动力学遵循所谓的“Lévy飞行”，它被广泛用于描述复杂系统中的“极端”运动，这些系统与典型行为相去甚远，例如生态系统或地震动力学。

该研究的之一作者，筑波大学的金泽清博士说：“到目前为止，还没有任何解释说明服从物理定律的微观相互作用是如何实际发生莱维飞行的。我们的结果表明莱维飞行可以发生由于主动游泳者和被动粒子之间的流体动力相互作用，这非常令人惊讶。”

研究小组发现，活跃游泳者的密度也影响了莱维飞行计划的持续时间，这表明游泳微生物可以利用莱维飞行的营养物质来决定不同环境的更佳觅食策略。

鲍勒博士补充说：“我们的结果表明更佳的觅食策略可能取决于环境中颗粒的密度。例如，在较高密度下，觅食者主动搜索可能是一种更成功的 *** ，而在较低密度下，觅食者可能会更有利。觅食者只是在等待其他营养物被其他游泳者拖曳并 探索 更大的空间区域时等待营养物接近。

“但是，这项研究不仅揭示了游泳微生物如何与诸如营养或降解塑料等被动颗粒相互作用，而且更普遍地揭示了在活跃的非平衡环境中随机性是如何产生的。这一发现可以帮助我们了解其他动物的行为。偏离平衡的系统，不仅发生在物理学和生物学上，而且还发生在例如金融市场上。”

英国植物学家罗伯特·布朗（Robert Brown）于1827年首次描述了布朗运动，当时他观察到将花粉添加到水中后所显示的随机运动。

数十年后，著名的物理学家爱因斯坦（Albert Einstein）开发了数学模型来解释这种行为，并以此证明了原子的存在，为在科学及其他领域的广泛应用奠定了基础。

顶级数学家能研究出彩票的出奖规律吗？

顶级数学家能研究出彩票的出奖规律吗？

实际对于类似的问题我也回答了多次，这里就简单一点，不管是顶级的数学家还是高级的计算都都无法计算出彩票开奖号码的规律的，说明白一点就是再顶级的数学家再高性能的计算机都无法计算出彩票的开奖号码，为什么？原因也很简单，首先随机号码是没有任何规律的，就是因为随机号码没有规律不可计算才被称为随机号的，因为它有自己的随意性，如果有规律或者能被计算的话，那就不是随机号。

第二彩票本身的概率就是规律也可以说是数学的定律，我们拿数据少的3D和排列三来说，总的有1000注数据，我们为什么知道它是千分之一的概率，就是因为开奖号码有1000个号码，少一个号码都不是千分之一的概率，我们知道它是千分之一的概率就说明它确实有1000注号码，千分之一的概率也就是定律，总有1000个号码彩民选择1000个号码投入是百分之百的中奖，选择一注号码就是千分之一的概率，选择两注号码就是千分之二的概率，这就是定律，一注就是一注号码永远代替不了两注号码，而彩民计算的是什么或者说让顶级数学家计算的是什么，中奖率高，说白了就是想选择一注号码达到两注号码的效果，可能吗？所以1000注号码，选择选择1000注号码是百分之百的中奖，但是彩民永远只想选择少的号码达到高的中奖率，也就是选择一注号码达到两注或者三注号码的效果，这就不是计算的问题了。

而彩民亏本的根本原因并不是在号码上，号码可以说是彩票上唯一公平的规则，别说彩民了就是行业都没有便宜可以占，而彩民说的中奖或者提高中奖率，实际并不是中奖那么简单，彩民不仅想中奖并且要中奖后有收益，如果有收益彩民并不在意是不是天天中奖此，如果收益更可观彩民也不会在意是三天中一次奖还是五天中一次奖，所以说白了收益才是彩民最终的目的。

而收益虽然看似号码可以完美解决一切，但是收益是和返奖率有密切关系的，所有的彩票不管概率如何，概率并不重要，概率的大小只是决定奖金的多少，而所有的彩票返奖率都只有50%左右，所以彩票亏本的根本原因是返奖率不足造成的，如果这样说的不够明白，再举个简单的例子，还是3D，还是1000注数据，还是两元一注，所有的规则都不变，唯一改变的就是直选奖金不再是1040元换成2005元只多五块钱，那么彩民还会亏本吗？

彩票都不需要对号码做任何分析，只要简单的一个全包号码，不管行业如何操作，怎么有内幕彩民都必定中奖。如果奖金是2005元，那么什么样的数学家或者计算机能把彩票计算亏本。所以说彩票有自身的规律，我们普通彩民也能找出一些规律，这个规律也能中奖，但是想在中奖后有很好的收益就不太可能了，因为彩票的根本原因是返奖率不足造成的。

最后，提醒所有的朋友对于彩票没有参与的不参与更好……参与就一定要理性不盲目。