Co je náhoda?

Ahoj, tady Michael z Vsauce. A taky Derek. Generuj. 78. To je taková náhoda! Nebo není? Co vůbec je náhoda? Může být cokoliv náhodné?
Co je nejnáhodnější věc na světě? Přestaňme být náhodní
a začněme být náchytří.

Pokud je něco nepředvídatelné
a nemá žádné rozpoznatelné rysy, nazýváme to náhodou. Začněme náš hon
za nejnáhodnější věcí hodem mincí. Australský padesáticent
patří mezi největší mince v oběhu. Hody mincí nebo kostkou
nejsou skutečně náhodné. Náhodou se zdají
jen díky naší nevědomosti. Pokud bychom znali
všechny počáteční podmínky, přesnou sílu
a vlastnosti daného hodu, mohli bychom spočítat výsledek
ještě před tím, než by se stal.

Vědci postavili roboty
pro házení mincí, kteří dokáží kontrolovat hod, aby padl kýžený
výsledek ve 100 % případů. Tady je naše otázka. Existuje něco,
co nedokážete předpovědět, i když budete vědět všechno? Proces, který není určený ničím?

A jak si můžete být jistí,
že to, na co myslíte, nemá vzor? Možná jste ho zatím nenašli. Nebo jste už viděli
opravdovou náhodu, ale nepoznali jste to, protože
jste se nedívali dostatečně dlouho. Přestože se zdá chráněn kamufláží, proces náhody začne dříve či později
vykazovat známky systému. URL adresy jsou na YouTube
poměrně náhodné. Pro každé nahrané video
je vytvořena jedna jedinečná, ale někdy jako příslovečná opice,
která píše na stroji, YouTube vygeneruje URL adresu,
která náhodou obsahuje slovo.

Oficiální video pro 50 Centovu píseň
In Da Club obsahuje synonymum pozadí. Tomuhle videu bylo přiřčeno hello,
některá mají sexy neboSOS. Chcete-li zjistit, zda bylo nějaké
slovo náhodně přiřazeno k videu, můžete ho najít
tímhle vláknem na Googlu. Jde o to, že náhodu
je těžké rozpoznat.

Je jednodušší si být jistý,
že něco náhodné není, než že je. Navzdory této prchavosti
právě probíhá něco zajímavého. Stále častěji obzvláště mladí lidé nazývají jasně předvídatelné věci
random (náhodné). Jako náhodně potkat nejlepšího
kamaráda v oblíbené restauraci. Nebo směšně bizarní situace, které označujeme
za naprostou náhodu, protože spolu zdánlivě nesouvisí.

Přestože nebyly vybrány náhodně,
ale naprosto cíleně, právě proto, že spolu nesouvisí. Ti chlápci, které jste potkali
na včerejší párty a neznali je, matematicky nebyli náhodou. Věděli o večírku,
chtěli na něj jít a byli poblíž. Je to vlastně dost předvídatelné. Toto nestatistické používání
slova random některé lidi štve, ale od původního významu slova
není daleko.

Ve 14. století znamenalo random
útěk nebo velkou rychlost. Později se používalo
k popsání stavu věcí, které nemají žádný určitý účel. Až v 19. století nabylo slovo
random matematické definice. V 70. letech 20. století školní noviny Massachusettského
technologického institutu zpopularizovaly používání slova
random ve smyslu zvláštní. Jen proto, že je něco zvláštní, neznamená,
že nemá zjistitelnou příčinu.

Proč teď označujeme tolik
předvídatelných věcí jako náhodu? Mnoho teorií se točí kolem
množství informací a lidí, kterým čelíme,
na rozdíl od minulosti. Asi je jednodušší a téměř úlevné
označovat věci za náhodu, takže se můžeme posunout
a zpracovat jiné informace. Podívejte se na tuhle kostku.
Většinou padne pětka, ale ne vždy. Časem začne série výsledků
obsahovat méně náhodnosti.

Ale stále je to ještě náhoda. Může padnout jakákoliv strana
a dopředu nevím, která padne. Výsledky, ze kterých vybírám,
činí výslednou sérii méně náhodnou, ale ten proces je stále náhodný. Kostka i mince jsou nesmírně citlivé
vůči počátečním podmínkám, a díky běžnému používání
jsou poměrně nepředvídatelné. Časem vykazují určité tendence. Tendence, které je činí trošku
předvídatelnějšími a méně náhodnými.

Zaprvé, kostka. I přesné kostky jsou při kontrole
kvality kontrolovány na mikrometry. Můžete si to ověřit sami. Postavte dvě věže
o nejméně deseti stejných kostkách. Pokud je poskládáte náhodně, měli
byste mít dvě stejně vysoké věže. Ale pokud každou věž srovnáte
podle společné hrany, aby každá kostka směřovala stejně, může se odhalit jakákoliv běžná
nedokonalost způsobená výrobou.

A co mince? Jeden fantastický výzkum sledoval, co se
děje, když se mince točí a obrací. Zjistilo se například, že americký pěticent
má správný průměr i tloušťku, aby nepadla ani panna ani orel, ale aby 1x za 6 000 hodů padl na hranu. A co spravedlnost při házení mincí? Pokud takto hodíte mincí, ze statistických i fyzikálních
důvodů nemá strana, která je před hodem navrchu,
50% šanci, že padne.

Ale jak zjistili vědci ze Stanfordu, má 51% šanci. V tomto případě
ale padla druhá strana. Docela náhoda. Pokud chcete být při hodu mincí
co nejspravedlivější, měli byste ji chytit do ruky.

Nenechte ji spadnout na zem,
odrážet se, kutálet nebo točit. Právě proto, že vědci zjistili,
že když se mince točí, vstupuje do hry více faktorů:
tvar hrany, těžiště. Těžší strana
padne dolů mnohem častěji. V některých případech
je to až v 80 %. Bylo zjištěno, že na jednom euru
po roztočení častěji padne panna a na americké penci
po roztočení častěji padne orel. Jak už jsem řekl,
pokud bychom znali znali všechny počáteční podmínky
hodu mincí nebo kostkou, teoreticky bychom mohli
předem spočítat jejich výsledek.

Proč to neděláme častěji? Protože je to neuvěřitelně složité. Bylo by třeba
šíleného množství přesnosti, protože i malý rozdíl
mezi dvěma počátečními podmínkami se může časem zvětšit, vést k chaosu a pak je nesmírně těžké
předpovědět výsledek.

Random.org, stránka, kterou jsme
s Derekem použili na začátku videa, abychom vygenerovali náhodné číslo,
využívá atmosférický šum. Je neuvěřitelně těžké
to předpovědět, ale stále jde o pevně daný systém. Všechen ten šum odněkud pochází a kdybychom zjistili
o jaké počáteční podmínky se jedná, teoreticky bychom mohli předpovědět
jejich výsledek. Pokud bychom chtěli
ještě náhodnější systém, museli bychom najít takový,
který není ničím definovaný.

Proto se podívejme blíž, kvantově blíž. Kvantová mechanika
může být naší odpovědí. Popisuje vlastnosti věcí
kvantové velikosti jako pravděpodobnost, šanci. Ne proto, že nevíme dost, abychom si byli jistí
nebo to dokázali předpovědět.

Ale protože není co předpovědět. Neexistuje žádné předtím,
které bychom mohli znát. Zda se určitý radioaktivní atom
rozpadne nebo nerozpadne, nebo jaký je spin elektronu, je poznatelné jen v momentě,
kdy se podíváme. Jsou určeny hluboko
zakořeněnou náhodností, vetkanou do samotného vesmíru. Einstein tomu nemohl uvěřit.

Odmítl to přijmout a řekl,
že Bůh hrál s vesmírem kostky. Ale pokusy s provázanými částicemi odhalily porušování
Bellovy nerovnosti. Provázané částice jsou takové,
které vykazují stejné vlastnosti i při oddělení velkými vzdálenostmi. Pokud se shodnou
na těchto sdílených vlastnostech nebo je o nich předem rozhodnuto, jejich chování by mělo splňovat
známou Bellovu nerovnost.

Ale experimenty prokázaly,
že pravděpodobnost toho, co přístroj vyhodnotí
při měření jedné částice, určuje to, co jiný přístroj
vyhodnotí při měření jiné částice. Je to tady, když se podíváme,
že šance je rozhodnutá. Vysvětlení tohoto
jsou ještě podivnější. Výsledky naznačují, že šance spatření určitých kvantových
vlastností neexistuje předem. Stanou se jen když se díváte.

Pokud si někdy připadáte nudní
nebo předvídatelní, tak si vzpomeňte, že jste tvořeni noniliardou
kvantových pravděpodobností. Kostka, která nepadá
analyzovatelným způsobem, který bychom kdy mohli předpovědět. Jsou tou nejnáhodnější věcí. Bůh možná hrál kostky s vesmírem, ale jsou to
ty nejlepší kostky ve vesmíru.

A jako vždycky, díky za sledování. Ale co to všechno znamená? Opravdová náhoda neznamená nic. Aby pro nás mělo něco význam, musí to mít strukturu
a předvídatelnost. A to probírám
na svém kanálu Veritasium. Skvělé, tak tam jděme
a podívejme se, co není náhoda. Veritasium, už jdeme.


Bude to skvělé, pojďte s námi. - A jako vždycky...
- díky za sledování. Překlad: tynka
www.videacesky.cz Sponzorem překladu jsou PolymeryFT.
Zlínské vysoké studium s dávkou nadšení.