拋硬幣正反面落地概率並非1:1 80%可能性是背面朝上
假設你現在在酒吧,有一個客人要和你打賭。他要拋硬幣—就用上圖所示的一美分硬幣,這麼拋十幾次甚至更多。如果正面朝上的次數比反面朝上的次數多,他就付給你20美金。如果反面朝上的次數比正面朝上的次數多,你也要付給他20美金。這打賭實打實,看起來很公平,如果不考慮技巧問題,絕大多數人看來拋硬幣正反面朝上的概率就是1:1。
現在,還是一樣的賭注。不過不再是拋硬幣,而是豎起來轉硬幣。他甚至要讓你提供硬幣來證明沒有弄虛作假。一共轉25次,如果正面朝上的次數超過反面朝上的次數,他就給你20美金,否則你就得給他20美金。
這真的公平麼?如果PersiDiaconis的理論是對的,那麼這概率現實是不公平的。
Diaconis是斯坦福大學的數學和統計學教授,曾為職業魔術師。他成名於解決了一副牌需要洗多少次才能保證牌真正混散(應該洗牌5或7次,這取決於你)。Diaconis還研究硬幣問題。他和他的同事們發現(請看他們論文的PDF稿)硬幣遊戲的概率並不像人們想的那樣。比如説,擲幣哪面向上並不是50/50的概率,實際上更接近於51/49,擲幣時哪面朝上最後那面朝上的概率就大。
更令人難以置信的是,據《科學新聞》報道,當豎起來旋轉硬幣時,概率就更加明顯了:80%的可能性是背面朝上。原因是正面的材質比背面重,造成硬幣的質量中心偏向於正面。硬幣就會以較重的一面朝下落地。這就造成背面朝上的概率遠大於正面朝上。
由於時間長了硬幣會沾染上灰塵和油污,所以在家做這個實驗時,可能背面朝上的概率不佔上風。但是用一枚新硬幣來做這個實驗還是會得到清晰地結果。