Existe algo verdadeiramente aleatório? [fechadas]

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Eu vi um vídeo sobre números aleatórios e como o programador naquele vídeo estava falando sobre computadores gerando números pseudo-aleatórios e que eles não são realmente aleatórios. Eu sabia disso.

Então ele mostrou a decadência de um material radioativo para gerar números aleatórios onde ele alegou ser verdadeiramente aleatório. Existe realmente uma coisa dessas? Quero dizer, o processo do material radioativo disparando elétrons pode parecer aleatório, mas é isso? Não é apenas uma misteriosa caixa preta para nós simplesmente porque não sabemos como ela realmente funciona?

Ou a aleatoriedade depende apenas do nível atual de conhecimento científico?

Em caso afirmativo, como os computadores quânticos são frequentemente citados como capazes de gerar números verdadeiramente aleatórios? Eles podem realmente fazer isso?

    
por Joan Venge 16.04.2013 / 01:54
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4 respostas

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Todas as nossas teorias atuais da Mecânica Quântica sugerem que as propriedades quânticas que são aleatórias - são verdadeiramente aleatórias.

Algumas aplicações práticas são o tempo entre decaimentos de átomos em uma amostra de um radioisótopo ou ruído térmico em um resistor. Estes são aleatoriamente fundementally.

No entanto, você tem que ter um pouco de cuidado com as implementações reais desses efeitos de hardware, é muito fácil ter uma quantização de algum circuito de temporização ou viés em um ADC que reduz a aleatoriedade real.

Existem várias questões sobre física. Por exemplo, link

    
por 16.04.2013 / 02:37
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A resposta curta é não . Por uma definição da palavra aleatório neste contexto, isso significa que, em termos de e efeito , um efeito deve ocorrer sem qualquer causa . Em um universo determinístico , isso é impossível .

Pelo menos até você entrar na teoria quântica .

Eu não sou capaz de explicar a teoria quântica para você, mas sei que é uma lente pela qual nós normalmente não olhamos para o nosso mundo. Qualquer coisa que normalmente usamos a palavra "aleatório" para falar na fala normal não é verdadeiramente aleatória - é simplesmente imprevisível além de nossas percepções limitadas. No entanto, se o nosso conhecimento ou percepção fosse maior, poderíamos encontrar a causa do efeito, pois existe um.

Este pode ser um bom ponto de partida para pesquisas futuras.

    
por 16.04.2013 / 02:09
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Existem eventos aleatórios.

Eventos como o decaimento de material radioativo ( hotbits ) não podem ser previstos. É aleatório. Na situação de hotbits, os bits aleatórios são gerados comparando os eventos de decaimento. Se o tempo dos dois primeiros eventos for menor que o tempo dos próximos dois eventos, é um 0 - se o segundo par for menor que o primeiro par, é um 1 e, se forem o mesmo, serão descartados. .

Esses bits são "caros", pois não há muitos bits por aí. A maioria das pessoas usa isso como semente para um gerador de números pseudo-aleatórios. Se a semente é aleatória, torna-se muito difícil identificar a sequência (a maioria das pessoas semeiam aleatoriamente a partir do tempo ou o id do processo ou a combinação ...)

Existem sequências aleatórias (sequências conhecidas, mas a ordem dos valores é aleatória).

Isso foi amplamente examinado em Você pode use Pi como um gerador de números aleatórios bruto . A questão se o número é normal desempenha um papel (embora nem todos os números normais tenham aparentemente os próximos dígitos aleatórios).

Existem eventos caóticos que, embora não aleatórios, são extremamente difíceis de prever.

Lavarand usa um conjunto de lâmpadas de lava para semear um gerador de números aleatórios, da mesma forma que o decaimento radioativo faz. Veja a patente 5.732.138 para saber mais sobre isso.

    
por 16.04.2013 / 02:51
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No nível macroscópico (ou seja, não quântico), as coisas que consideramos "aleatórias" são na verdade "caóticas". Isso significa que perturbações minúsculas podem ter efeitos não-minuciosos no resultado. Por exemplo, você poderia, em teoria, prever com precisão o resultado de um sorteio justo ou de um lançamento justo, mas isso exigiria uma quantidade ridícula de cálculo e uma ligeira mudança nas correntes de ar jogaria fora todos os seus cálculos. Mas o fato é que, em teoria, você poderia prever esses resultados e, portanto, os processos não são realmente aleatórios.

Como Southpaw Hare mencionou, os efeitos quânticos são verdadeiramente aleatórios, pelo menos pelo nosso atual cálculo em física. Um elétron não existe em nenhum lugar ao mesmo tempo, ao invés disso, o elétron existe em uma nuvem probabilística - no nível quântico, as partículas existem tanto como partículas quanto como ondas. O Princípio da Incerteza de Heisenberg diz que as tentativas de diminuir a localização de um elétron estão fadadas ao fracasso; quando você mede a localização do elétron, então você afeta sua velocidade (então, quanto mais precisamente você souber a posição atual do elétron, menos precisamente você saberá sua posição subseqüente). Acredito que os geradores de números aleatórios baseados em decaimento radioativo estão entrando na incerteza quântica e, portanto, são verdadeiramente aleatórios, mas faz uma década que eu fiz um curso de física e, assim, o decaimento radioativo pode ser um processo caótico.

    
por 16.04.2013 / 02:44
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