Случайны ли случайности?
Есть у меня старый друг - калькулятор Citizen SR-135, с которым мы неразлучны уж 17 лет и прошли огонь и воду учебы в вузе. И есть на нем кнопка генератора случайных чисел, при нажатии которой он выдает число от 0 до 1 с тремя знаками после запятой. Случайное.
И как-то раз я задумался: а как он, собственно это делает? Как понимает, какое число сейчас выдать? Откуда он его берет? Как эти числа могут быть совершенно случайными?
Правильный ответ - никак. Никакими чисто математическими или программными средствами невозможно получить истинно случайные числа, потому и этот генератор по-правильному надлежит называть генератором псевдослучайных чисел. Его задача - создать видимость случайности, используя для этого тот или иной алгоритм. Но если чисел нагенерировать достаточно много, то начинают проявляться закономерности, а то и вовсе последовательность зацикливается. Просто последовательности эти очень длинные, намного длиннее срока службы этой самой кнопки )
А что же в реальной жизни? Здесь-то случайных событий хватает, не правда ли. Возьмем самый простой пример - подбрасывание монетки. Тут все честно (если не мухлевать при бросках, конечно). Невозможно предсказать, что выпадет следующим - орел или решка, и при достаточно большом числе бросков из распределение стремится к 50/50.
Такие вот случайные процессы используют в работе более продвинутые аппаратные генераторы случайных чисел, уже без приставки "псевдо". В ход идут самые разные процессы (их в этом случае называют источниками энтропии), от радиошумов и колебаний тока в сети до распределения пузырей в восковой лампе. Да-да, вот в такой.
Но случайно ли падает монетка? Она же не может упасть так либо сяк при абсолютно идентичных условиях, не правда ли? Значит, цимес в том, что мы не можем учитывать все условия, все факторы, действующие на монетку. Силу подброса, точку приложения пальца, неровности стола, давление света от лампочки, звуковые волны от чиха соседа за стеной, ветер от крыла пролетевшей мухи, протон, прилетевший из взрыва далекой сверхновой. А если все это гипотетически учесть? Значит, мы будем точно знать, как упадет монета.
Но монета - это частный случай. Точно так же любое тело в определенных условиях может себя вести только определенным образом. Атомы, столкнувшись, не могут сами решать, так им разлететься или этак, и если "переиграть" столкновение, они снова разлетятся точно так же.
И вот мы подошли к концепции детерминизма. Согласно ей, никаких "случайных событий" нет и быть не может, и это применимо к Вселенной в целом. В момент Большого взрыва в ней согласно исходным параметрам возникли и начали двигаться частицы, излучаться излучения и т. д. И продолжают двигаться и излучаться по сей день. И оказались после всех движений и столкновений именно в тех местах, где должны были. И если теоретически "перезапустить" Вселенную с теми же исходными, то мы вновь получим ту же самую картину, где в том числе я буду это писать, а вы, ребята, читать. И если знать эти исходные параметры, то можно просчитать судьбу всей Вселенной на сколько угодно в будущее, вплоть до положения каждой частицы в ней. Потому что каждая частица могла двигаться только так, и никак иначе.
Веет от этой концепции жуткой безысходностью и отсутствием смысла бытия, но, к счастью, современная наука видит из нее выход, и лежит он в квантовых процессах. Это, например, момент распада атома радиоактивного элемента. Такие процессы считаются абсолютно случайными. Пока не доказано обратное, во всяком случае )