צילום: PierreSelim, Wikimedia Commons (CC BY 3.0)
בשנות העשרים של המאה השבע עשרה פנה קוזימו השני, הדוכס הגדול של טוסקנה, אל האסטרונום שהעסיק בחצרו - גלילאו גליליי - בשאלה שהטרידה את מהמרי החצר.
במשחק שהיה נפוץ אז מטילים שלוש קוביות רגילות ומסכמים את התוצאות. השחקנים הוותיקים נשבעו שהסכום 10 מופיע לעיתים קרובות יותר מהסכום 9, וכך גם 11 לעומת 12. הם ראו זאת בעיניים, ערב אחר ערב.
אלא שכשיושבים לבדוק, התמונה נראית הפוכה. את הסכום 9 אפשר לקבל משש קבוצות מספרים שונות: 1-2-6, 1-3-5, 1-4-4, 2-2-5, 2-3-4 ו-3-3-3. גם את הסכום 10 אפשר לקבל מבדיוק שש קבוצות: 1-3-6, 1-4-5, 2-2-6, 2-3-5, 2-4-4 ו-3-3-4.
שש אפשרויות מול שש אפשרויות. אז למה בפועל 10 יוצא יותר?
השאלה: מהי הטעות בספירה שלמעלה, ומהם הסיכויים האמיתיים לקבל 9 ולקבל 10?
שאלו את עצמכם כמה דרכים שונות יש לקוביות ליפול כדי לתת את הקבוצה 3-3-3, וכמה דרכים שונות יש להן ליפול כדי לתת את הקבוצה 1-3-5. האם באמת מדובר בשתי אפשרויות שקולות?
הקוביות נבדלות זו מזו, גם אם הן נראות זהות - אפשר לצבוע אותן באדום, בירוק ובכחול בלי לשנות דבר בסיכויים. סך כל התוצאות האפשריות הוא 6 בחזקת 3, כלומר 216.
קבוצה שכל שלושת מספריה שונים מתקבלת ב-6 סידורים; קבוצה שבה שני מספרים זהים מתקבלת ב-3 סידורים; קבוצה של שלושה מספרים זהים מתקבלת בסידור אחד בלבד. עכשיו ספרו מחדש.
הטעות היא בספירת קבוצות במקום בספירת תוצאות. שש הקבוצות של 9 אינן שוות משקל, וכך גם שש הקבוצות של 10.
עבור הסכום 9: הקבוצות 1-2-6, 1-3-5 ו-2-3-4 הן קבוצות של שלושה מספרים שונים ולכן תורמות 6 סידורים כל אחת - יחד 18. הקבוצות 1-4-4 ו-2-2-5 כוללות זוג זהה ותורמות 3 סידורים כל אחת - יחד 6. הקבוצה 3-3-3 תורמת סידור אחד בלבד. הסך הכול: 18 ועוד 6 ועוד 1 שווה 25.
עבור הסכום 10: הקבוצות 1-3-6, 1-4-5 ו-2-3-5 תורמות 6 סידורים כל אחת - יחד 18. הקבוצות 2-2-6, 2-4-4 ו-3-3-4 תורמות 3 סידורים כל אחת - יחד 9. הסך הכול: 27.
לכן הסיכוי לקבל 9 הוא 25 חלקי 216, כלומר כ-11.6 אחוזים, ואילו הסיכוי לקבל 10 הוא 27 חלקי 216, כלומר 12.5 אחוזים בדיוק. ההפרש קטן - פחות מאחוז - אבל אורך רב של ערבי משחק חושף אותו היטב, בדיוק כפי שהמהמרים טענו.
מטעמי סימטריה, אותו חישוב בדיוק תקף לזוג 11 מול 12: ל-11 יש 27 תוצאות ול-12 יש 25.
גלילאו כתב את הפתרון במסמך קצר בשם "על התגליות שבקוביות". התובנה שלו - שיש לספור תוצאות מסודרות ולא צירופים - היא אחת מאבני היסוד של תורת ההסתברות, כמה עשורים לפני שפסקל ופרמה ניסחו אותה באופן שיטתי.
תגובות
- לא נמצאו תגובות





Post comment as a guest