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        卡爾達(dá)諾:概率史上的無冕之王

        2022-06-24 14:06:53陳秋劍
        科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2022年36期
        關(guān)鍵詞:著作概率游戲

        陳秋劍

        十七世紀(jì)中葉的法國,數(shù)學(xué)家帕斯卡和費(fèi)馬頻繁通信,激烈地討論“賭金分配”問題,掀起了一場研究的浪潮。三年后的1657年,荷蘭數(shù)學(xué)家惠根斯在此基礎(chǔ)上加入自己的研究,寫下一部《賭博中的數(shù)學(xué)問題》,被公認(rèn)為概率學(xué)科的第一部著作。但沒有人知道,在此之前大約一百年,意大利人吉羅拉莫·卡爾達(dá)諾(Girolamo Cardano,1501-1576)的《論賭博游戲》已然問世。這原本是他寫給自己的一本賭博備忘錄,講述了在賭博中獲勝的技巧,以及需要提防的各種作弊方法,同時(shí),他也是第一個(gè)嘗試對(duì)事件的可能性進(jìn)行量化研究的人。

        卡爾達(dá)諾一生充滿傳奇色彩,是一個(gè)極具個(gè)性和矛盾沖突的人物,一生盡享尊貴和榮耀,卻又歷經(jīng)坎坷和磨難。父親是一位大法官,而卡爾達(dá)諾卻因私生子的身份受盡冷眼;因?yàn)闆]有子承父業(yè)攻讀法學(xué),而是選擇了學(xué)醫(yī),導(dǎo)致父子反目,失去經(jīng)濟(jì)來源;酷愛賭博,賭技高超,掙足了生活費(fèi),卻并不沉淪其中,而是以科學(xué)的視角研究賭博游戲,寫下“賭博之書”。他一心想要證明自己,刻苦學(xué)習(xí),拿下醫(yī)學(xué)博士,卻因父親的早亡,失去了和解的機(jī)會(huì);醫(yī)術(shù)精湛,治好多位重量級(jí)人物的病,卻因鋒芒太露,行為傲慢,被米蘭醫(yī)學(xué)會(huì)屢屢拒之門外;擔(dān)任醫(yī)學(xué)院院長,卻因得罪太多人,被陷害開除。

        卡爾達(dá)諾對(duì)多種賭博游戲進(jìn)行了概率計(jì)算,其中就包含了古典概率的思想和計(jì)算規(guī)則,比如古典概率的計(jì)算中假設(shè)各個(gè)基本事件等可能發(fā)生,頻率不同于概率,但最終趨近于概率的思想均得以體現(xiàn)。他用“巡回”(circuit)一詞表示樣本空間所含基本事件的個(gè)數(shù),還正確地使用了加法定理來計(jì)算互不相容事件和的概率等等。但遺憾的是這部書一直以手稿的形式存在,直至他去世后近一百年才被人們發(fā)現(xiàn)并整理出版,而此時(shí),惠根斯已經(jīng)被公認(rèn)為概率史上寫下第一部著作的人。

        卡爾達(dá)諾是一個(gè)天才,一部行走的百科全書,除了醫(yī)學(xué),他一生涉獵廣泛,著述頗豐,寫下200種以上不同主題的著作和文章,大約有7000多頁的材料現(xiàn)存于世。其著作《算術(shù)實(shí)踐與個(gè)體測量》顯示出他在計(jì)算方法與代數(shù)變換方面較高的技巧;《大術(shù)》首次公布了一元三次方程、一元四次方程的一般解法;《事物之精妙》《世間萬物》包含了大量力學(xué)、機(jī)械學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等自然科學(xué)與技術(shù)的知識(shí),還涉及密碼學(xué)、煉金術(shù)、占星術(shù)等領(lǐng)域的內(nèi)容,被譽(yù)為當(dāng)時(shí)最好的百科全書。

        卡爾達(dá)諾精通占星術(shù),常常用占卜來幫自己做出抉擇,還一度成為羅馬教皇的宮廷占星大師,但他卻無力改變自己不幸的命運(yùn)。其子因殺死不忠的妻子被判處死刑,而他也因給耶穌占卜,被認(rèn)為大不敬入獄,還被剝奪了教學(xué)職位和學(xué)術(shù)出版權(quán)。出獄后,心灰意冷的卡爾達(dá)諾又給自己算了一卦,算出了自己的死亡日期——1576年9月21日。而當(dāng)這一天真的到來之時(shí),卡爾達(dá)諾卻意外地發(fā)現(xiàn)自己并沒有任何要死的跡象,一切如常,于是相信宿命的卡爾達(dá)諾做出了一個(gè)驚人的舉動(dòng):果斷地了結(jié)了自己的生命。至此,他一生中做出的重大的預(yù)言都得以實(shí)現(xiàn)。誰會(huì)想到一代怪才就此謝幕!

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