Isaac Newton vs. Las Vegas: Wie Physiker die Wissenschaft nutzten, um Roulette zu schlagen

Ursprünglicher Autor: Paul Halpern
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Das Roulette-Rad ist ein traditionelles Symbol des Systems, dessen Ergebnisse völlig zufällig sind. Aber nicht alle Roulettes waren gleich aufgebaut:

Als Einstein seinen berühmten Impuls, Gott zu verbieten, Würfel zu spielen, testete, war sein Verbot natürlich nicht auf Physiker anwendbar. Wissenschaftler sind manchmal die Opfer des beharrlichen Rufs von Sirenen, die beim Klingeln von Münzen gehört wurden und so viele Menschen ins Casino locken. Nach einem langen Tag mit der „Monte-Carlo-Methode“ (Simulationstechnik, benannt nach dem Spiel-Mekka in Monaco) möchten einige Forscher möglicherweise eine Pause einlegen und ein echtes Spiel beginnen.


Mit der Simulation "Monte Carlo" können Sie prinzipiell eine ungefähre Antwort für jede Aufgabe berechnen und mögliche Optionen simulieren, die einer bestimmten Regel entsprechen. Im Bild berechnen Hunderte von Simulationen zusammen den Wert der Zahl π

Einsteins Maxime in Bezug auf seinen Glauben, dass die Quantenphysik grundsätzlich deterministisch ist. Er ging davon aus, dass man auf einer Ebene, die den Anfangszustand eines Quantensystems mit absoluter Genauigkeit und alle entsprechenden Wechselwirkungen kennt, alle zukünftigen Zustände berechnen kann. Zahlreiche Experimente basieren jedoch auf dem berühmten Satz von John Bell, das Gegenteil bewiesen - den Quantenmessungen liegt eine grundlegende Eigenschaft zugrunde, deren inhärente Zufälligkeit, die sich nicht vermeiden lässt. Aus physikalischer Sicht kann man, wenn man über die Varianten von Quantenergebnissen rät, nicht "das Casino besiegen".


Selbst die Quantenverschränkung gibt Ihnen nichts Besseres als zufällige Vermutungen darüber, was sich in der Hand des Händlers befindet

Ironischerweise sind die Ergebnisse des Würfelausfalls deterministischer als die typische Quantenmessung. Ein Würfelwurf ist ein klassischer Prozess, abhängig von den mechanistischen Gesetzen von Newtons Bewegung. Wenn Sie die Position, Orientierung und Anfangsgeschwindigkeit eines in die Luft geworfenen Würfelpaares genau aufzeichnen und alle Umgebungsbedingungen (z. B. Luftstrom) markieren, können Sie im Voraus vorhersagen, ob der Wurf zu einem Paar "Schlangenaugen" führt. Sechser oder etwas anderes zwischen diesen beiden Optionen.


Nach einem zufälligen Wurf von zwei Würfeln können elf verschiedene Ergebnisse herausfallen - während die Sieben auf 1 von 6 und eine Zwei oder 12 auf 1 von 36 fallen.

Roulette ist ein weiteres Zufallsspiel, das mit ausreichender Kenntnis der Anfangsbedingungen und der mit seiner Arbeit einhergehenden Kräfte vorhergesagt werden kann. Wenn das Roulette-Rad aufgedreht ist und der Ball in seiner Bewegung auf ihn zukommt, ist es offensichtlich, dass der Ball in einem bestimmten Schlitz getroffen wird. Die Art und Weise, wie sich der Ball und das Roulette-Rad bewegten, bestimmt deren Begegnung, wenn der Ball die Bahn verlässt, auf das Roulette-Rad springt und in eine der nummerierten Taschen fällt - was die Spieler belohnt, die dieses Ergebnis erzielen.


Gäste spielen Roulette bei der Guys Choice- Preisverleihung auf Spike im Jahr 2016

In der Praxis gibt das Roulette-Spiel praktisch keine Zeit, um Physik für die erfolgreiche Platzierung von Wetten anzuwenden. Darüber hinaus kann die Tatsache, dass eine kleine Änderung der Anfangsbedingungen, wie Geschwindigkeit oder Flugbahn des Balls, das Ergebnis drastisch beeinflussen, was die Vorhersage der Roulette-Ergebnisse extrem schwierig macht. Einige Casinos verbieten das Wetten nach dem Start der Raddrehung. Andere können, um die Aufregung zu steigern, einige Umdrehungen warten, woraufhin der Croupier erklärt, dass es keine weiteren Wetten gibt. Es ist eine unrealistische Versuchung zu hoffen, dass ein kurzer Blick auf ein sich drehendes Rad zu einer genauen Vermutung führen kann, gefolgt von einer günstigen Platzierung der Chips.


Es wird angenommen, dass Al Hibbs während seiner Tour von 1947 in Nevada-Casinos etwa 12.000 $ gewonnen hat. Später erschien er in der Show "You Bet Your Life" [Leben als Wette].

In den späten 1940er Jahren beschlossen zwei Freunde von der University of Chicago, der Diplom-Mathematiker Albert "Al" Hibbs und der Medizinstudent Roy Walford, eine Pause von der Schule zu machen und versuchten das Casino zu schlagen in dem einzigen Staat, in dem das Spielen erlaubt war: in Nevada. Er sprang auf seine Motorräder und ging zu Reno, wo sie sorgfältig die Eigenschaften von Roulettes untersuchten, um Schwachstellen in ihnen zu finden. Später gingen sie oft zu demselben Zweck in ein Las Vegas Casino.


Al Hibbs und Roy Walford posieren mit einem Roulette-Rad und gewinnen einen beispiellos hohen Betrag

Frühere Räder wurden rauer gemacht und könnten Mängel aufweisen. Diese Mängel waren, wie die Schüler verstanden haben, der Schlüssel für eine erfolgreiche Vorhersage der Ergebnisse. Sie untersuchten die mechanischen Abweichungen verschiedener Maschinen, entwickelten Vorhersagemodelle, ein sorgfältig kalibriertes Ratensystem und konnten mehrere tausend Dollar gewinnen. Sie gaben den größten Teil des Gewinns für den Kauf eines Bootes und für eine Weltreise aus.

Am Ende der Glücksspiele kehrte Hibbs, der ein Diplom von Caltech erhielt, dorthin als Doktorand in theoretischer Physik zurück, wo er unter der Leitung von Richard Feynman promovierte. Er arbeitete mit Feynman an dem Lehrbuch " Quantum Mechanics and Path Integrals ". Hibbs und Feynman waren während ihres ganzen Lebens enge Freunde.


Ihr gemeinsames Buch lehrte einen Ansatz zur Quantenmechanik durch Integrale über die Trajektorien einer ganzen Generation von Physikstudenten.

Hibbs und Walford teilten aktiv ihre Methoden, um Casinos zu spielen. Im Dezember 1949 wurden sie Gegenstand eines Artikels in der Zeitschrift Life. Aufgrund ihrer Aktivitäten begannen die Casinos bald, ihre Ausrüstung zu aktualisieren. Die verzerrten Räder wurden durch reibungslosere ersetzt. Die Casinos wollten sicherstellen, dass niemand die Leistung zweier Wissenschaftler wiederholen kann.

Im Januar 1959 lud Groucho Marx Hibbs zu seiner beliebten Gameshow "You Bet Your Life" ein. Millionen von Zuschauern hörten, wie Hibbs in einem Casino über seine Gewinne sprach und sein Lehrbuch bewarb. Groucho nutzte jede Gelegenheit, um Witze zu bauen, basierend auf der Tatsache, dass Hibbs sowohl Quantenphysiker als auch Spieler in einem Casino war.


Albert Hibbs (Zweiter von links) in der Show "You Bet Your Life" von 1959

Hibbs und Walfords Karriere sind wunderschön. Nach seinem Abschluss ließ sich Hibbs im Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA nieder, wo er als Mann bekannt wurde, der neue Missionen ankündigte: Er wurde die "JPL-Stimme" genannt. Darüber hinaus war er selbst an der Entwicklung vieler Missionen beteiligt. Insbesondere spielte er eine wichtige Rolle beim Start des Satelliten Explorer 1, dem ersten amerikanischen künstlichen Satelliten, der am 31. Januar 1958, sechs Wochen nach dem Start von Sputnik in der UdSSR, in den Orbit startete. Er trainierte für die Rolle eines Astronauten für die Apollo-Mission, wurde jedoch nicht für Flüge ausgewählt, und dann wurde das Programm in den frühen 70er Jahren abgebrochen.


Der Start des Satelliten "Explorer-1" markierte die Aufnahme der Vereinigten Staaten in das Weltraumrennen

Doktor Walford wurde berühmt, weil er eine kalorienarme Diät als Schlüssel zur Langlebigkeit beworben hatte. Er arbeitete viele Jahre an der Fakultät der University of California in Los Angeles und war Mitglied des Teams der Mission " Biosphere-2 ", mit der ein geschlossenes ökologisches System geschaffen wurde.

Im Jahr 1955 erfuhr Edward Thorpe als Doktorand an der University of California in Los Angeles von den Erfolgen von Hibbs und Walford und beschloss, das Casino alleine zu schlagen. Er erkannte, dass die Roulettes, da sie keine Mängel mehr hatten, eine neue Strategie entwickeln musste. Er entschied, dass der Schlüssel für sie ein kleiner tragbarer Computer sein würde, der einer Person zur Verfügung steht, die die Drehung des Roulettes und den Wurf des Balls beobachtet. Der Computer muss schnell genug und leistungsfähig genug sein, um seine Flugbahnen berechnen und Vorhersagen treffen zu können. Der Beobachter, der vorgibt, ein einfacher Zuschauer zu sein, überträgt diese Prognose per Funk an einen anderen Teilnehmer, der ebenfalls bieten muss.


Ed Thorp war ein berühmter Glücksspiel-Enthusiast - er posiert auf dem Foto mit den Regeln und der Strategie für Blackjack.

Durch den Bau eines Prototyps und das Testen seiner Methoden in den späten fünfziger Jahren erhielt Thorp einen Job am MIT, wo er sich mit dem Mathematiker Claude Shannon anfreundete. Shannon, bekannt für seinen Beitrag zur Informationstheorie aufgrund der einzigartigen Definition von " Informationsentropie ", interessierte sich für die Arbeit von Thorp im Zusammenhang mit einem verwandten Projekt, bei dem mit Rechenmethoden Blackjack gewonnen wurde. Als Thorpe ihm von seinen Ideen bezüglich der Vorhersage des Roulettes erzählte, machte sich Shannon daran, Roulette-Modelle im Labor und kleine Computer zu erstellen, um sie zu verfolgen.


Der Mathematiker Claude Shannon, der in Zusammenarbeit mit Thorp Roulette-Modelle in der Hoffnung, Casinos zu schlagen, geschaffen

hatte , hatten Thorpe und Shannon 1961 entworfen und getestetDer erste tragbare Computer der Welt: Er war ungefähr so ​​groß wie eine Zigarettenschachtel und passte in die Sohle eines speziell angefertigten Schuhs. Schalter unter den Zehen aktivierten den Computer, als das Roulette-Rad und der Ball gestartet wurden, und Informationen über sie wurden gesammelt. Durch das Zählen des wahrscheinlichsten Ergebnisses übertrug der Computer diesen Wert unter Verwendung von Musiknoten über einen winzigen Lautsprecher im Ohr. Die Drähte waren maximal verborgen.

Seit mehreren Jahren haben Thorpe und Shannon gemeinsam mit ihren Ehefrauen versucht, ihre Technologie in Las Vegas anzuwenden. Sie waren mit dem Problem konfrontiert, dass sie, wenn sie nur spät Wetten abschließen würden, unter den Spielern sehr auffallen würden. Daher mussten sie die optimalen Einsätze abmischen, die nach dem Durchdrehen des Rads getätigt wurden, und die Bewegung des Balls konnte vor dem Rotationsbeginn mit zufälligen Wetten vorhergesagt werden. Diese Mischung machte es schwieriger, einen Gewinn zu erzielen. Schließlich entschied sich Thorpe 1966, Informationen mit der Welt auszutauschen, und veröffentlichte diese Methoden.

Zu dieser Zeit war Thorpe Professor für Mathematik an der University of California in Irvine, an der er viele Jahre arbeitete. Er schrieb weiterhin Bücher und Artikel in Mathematik und Glücksspielwissenschaft.


In fast jedem Zufallsspiel gibt es eine optimale Strategie für die Gewinnmaximierung und die Minimierung von Verlusten in Bezug auf mathematische Statistiken:

Die nächste Generation wissenschaftlicher Gewinner des Roulettes - eine Gruppe von Vertretern der Gegenkultur, Hippie-Absolventen der University of California in Santa Cruz in den 1970er Jahren - war noch schlauer. Die Gruppe wurde von den Statistiken des Astrophysikers J. Doin Farmer und Norman Packard angeführt. Sie nannten sich "Rosetta Stone Project" oder einfach "das Projekt" oder " Eudaemonists " (zu Ehren des griechischen Ethiksystems, Eudemonismus, der das menschliche Verlangen nach Glück als Kriterium der Moralität bezeichnet). Thomas Bass, ein anderes Teammitglied, dokumentierte ihre Mätzchen im beliebten eudemonistischen Buch .

Um die Methoden von Thorp zu verbessern, hat Farmer einen noch kompakteren Computer entwickelt, der sich im Schuh befindet und mit dem modernsten Prozessor und praktischen Zehenschaltern ausgestattet ist. Um die Kabel zu eliminieren, sendete der Computer die Ergebnisse der Vorhersagen mittels Vibration direkt am Fuß - es war so etwas wie ein Vibrationsalarm bei modernen Telefonen. Es gelang ihnen, ihr Casino-System mit einem Ergebnis von 44% der Gewinne aus jedem gelieferten Dollar heimlich zu nutzen. Das Ergebnis wurde in der Gruppe zu gleichen Teilen aufgeteilt.


Der berüchtigte Computer im Kofferraum, der von den „Eudemonisten“ verwendet wurde, um

nach Abschluss des Trainings in den Casinos Farmer und Packard zu gewinnen , interessierte sich für das aufkommende Gebiet des dynamischen Chaos. Zusammen mit zwei anderen Absolventen in Santa Cruz, Robert Shaw und James Crutchfield, gründeten sie das Dynamic Systems Team, das dynamische Systeme chaotischen Verhaltens untersuchte. Die Gruppe wurde als "chaotische Clique" bekannt und veröffentlichte viele wichtige Werke.

Mitte der achtziger Jahre rüsteten Kasinos ihre Ausrüstung auf und verboten den Einsatz von Computern. Obwohl es theoretisch heutzutage theoretisch schwieriger gewesen wäre, aufgrund ihrer Kenntnisse in Mathematik und Physik zu gewinnen, entwickelte das sogenannte "Blackjack-Team" des MIT in den 1990er Jahren ein äußerst erfolgreiches System, das in dem Buch " Playing the Casino " beschrieben wird [das Buch wurde unter dem Titel "21" entworfen " / Ca. trans. ]

Von Hibbs und Walford über Thorpe und Shannon bis zu Farmer und Pacard sehen wir, wie ein Interesse an der Gewinnung einer Chance Wissenschaftler zu erfolgreichen wissenschaftlichen Karrieren führte. Beim Schicksalroulette waren ihre Wetten hervorragend.

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