2022年4月20日水曜日

確率の自主練習問題(二つのダイスのパラドックス)。

― 昨日(令和4年4月19日)の記事を書き直します。―
(01)
[問題]「2つのサイコロ、AとBを、同時に投げた時に、少なくとも一つの目が、4になる確率」を求めよ。
(02)
①Aを1回投げたとき、Aが4になる確率は、1/6。
②Aを2回投げたとき、Aが4になる確率は、2/6。
③Aを3回投げたとき、Aが4になる確率は、3/6。
④Aを4回投げたとき、Aが4になる確率は、4/6。
⑤Aを5回投げたとき、Aが4になる確率は、5/6。
⑥Aを6回投げたとき、Aが4になる確率は、6/6。
であって、尚且つ、
①Bを1回投げたとき、Aが4になる確率は、1/6。
②Bを2回投げたとき、Aが4になる確率は、2/6。
③Bを3回投げたとき、Aが4になる確率は、3/6。
④Bを4回投げたとき、Aが4になる確率は、4/6。
⑤Bを5回投げたとき、Aが4になる確率は、5/6。
⑥Bを6回投げたとき、Aが4になる確率は、6/6。
であるとする。
従って、
(02)により、
(03)
①Aを投げて、
②Bを投げる。
といふことは、
①A(またはB)を2回投げることに、「等しく」、
②B(またはA)を2回投げることに、「等しい」。
従って、
(02)(03)により、
(04)
①Aを投げて、
②Bを投げるならば、少なくとも一方が4になる確率は、2/6である。
従って、
(04)により、
(05)
[問題]「2つのサイコロ、AとBを、同時に投げた時に、少なくとも一つの目が、4になる確率」を求めよ。
に対する〔答へ〕は、
2/6=1/3
であるならば、「普通」である。
然るに、
(06)
11 12 13 1 15 16
21 22 23 2 25 26
31 32 33 3 35 36
1 2 3  5 
51 52 53 5 55 56
61 62 63 6 65 66
従って、
(02)(06)により、
(07)
AとBを、同時に投げた時、(6×6=36)回に1回、
AとBは、両方とも、4になる。
従って、
(06)(07)により、
(08)
36回中、25回は、
Aは4以外(1、2、3、5、6)で、
Bも4以外(1、2、3、5、6)である。
然るに、
(09)
(ⅰ)
1   (1) (~A4→ B4)&
        (~B4→ A4)  A
 2  (2)  ~A4&~B4   A
1   (3)  ~A4→ B4   1&E
 2  (4)  ~A4       2&E
12  (5)       B4   34MPP
 2  (6)      ~B4   2&E
12  (7)   B4&~B4   56&I
1   (8)~(~A4&~B4)  27RAA
(ⅱ)
1   (1)~(~A4&~B4)  A
 2  (2)  ~A4       A
  3 (3)      ~B4   A
 23 (4)  ~A4&~B4   23&I
123 (5)~(~A4&~B4)&
        (~A4&~B4)  14&I
12  (6)     ~~B4   35RAA
12  (7)       B4   6DN
1   (8)  ~A4→ B4   27CP
   9(9)      ~B4   A
1  9(ア) ~~A4       89MTT
1  9(イ)   A4       アDN
1   (ウ)  ~B4→ A4   9イCP
1   (エ) (~A4→B4)&
        (~B4→A4)   8イ&I
従って、
(09)により、
(10)
①  (~A4→ B4)&(~B4→A4)
② ~(~A4&~B4)
に於いて、
①=④ である。
従って、
(10)により、
(11)
① Aが4でないならば、Bは4であり、Bが4でないならば、Aは4である。
②(Aが4でなく、その上、Bも4でない)といふことはない。
に於いて、
①=② である。
然るに、
(12)
① Aが4でないならば、Bは4であり、Bが4でないならば、Aは4である。
といふことは、
① AとBの、少なくとも一方は4である。
といふことである。
従って、
(11)(12)により、
(13)
①  AとBの、少なくとも一方は4である。
②(Aが4でなく、その上、Bも4でない)といふことはない。
に於いて、
①=② である。
従って、
(13)により、
(14)
①  AとBの、少なくとも一方は4である。
②(Aが4以外であり、その上、Bも4である)といふことはない。
に於いて、
①=② である。
従って、
(08)(14)により、
(15)
①  AとBの、少なくとも一方は4である。
②{Aが4以外(1、2、3、5、6)であり、その上、Bも4以外(1、2、3、5、6)である}といふことはない。
に於いて、
①=② である。
従って、
(01)(06)(07)(08)(15)により、
(16)
Aは4以外(1、2、3、5、6)で、
Bも4以外(1、2、3、5、6)である所の、
36回から、25回を「引き算」して、
36回で「割り算」した、「11/35≒0.30555」といふ「値」が、
[問題]「2つのサイコロ、AとBを、同時に投げた時に、少なくとも一つの目が、4になる確率」を求めよ。
といふ[問題]の、〔答へ〕である。
従って、
(05)(16)により、
(17)
[問題]「2つのサイコロ、AとBを、同時に投げた時に、少なくとも一つの目が、4になる確率」を求めよ。
に対する〔答へ〕は、
12/36≒0.333333
であるならば、「普通」であるが、
11/36≒0.305555
でなければ、ならない。
然るに、
(18)
A=4
B=4
であるとき、 Aだけを投げても、あるいは、4が出たかも知れないし、
Bだけをなげても、あるいは、4が出たかも知れない。
といふことからすれば、
① AとBを同時に投げたときに、少なくとも一方が4である確率。
② Aだけを投げたときに、Aが4である確率と、Bだけを投げたときに、Bが4である確率の和。
に於いて、
②-①=1/36>0
である。といふことは、分からないでもない。
然るに、
(19)
2つのサイコロ、AとBを、「同時」に投げたとしても、
Aの目が「確定」した「時間」と、
Bの目が「確定」した「時間」が、「(文字通リに)同時刻」である。
といふことは、「物理的」には、「不可能」である。
(20)
Aの目が「確定」した「0.0000000001秒後」に、
Bの目が「確定」したとしてしも、「量子力学的(?)」には、「同時刻」であるとは、言えない。
従って、
(19)(20)により、
(21)
2つのサイコロ、AとBを、「同時」に投げたとしても、「物理学的(?)」には、
Aを先に投げた「結果」と「一致」しなければ、「不自然」であり、
Bを先に投げた「結果」と「一致」しなければ、「不自然」である。
従って、
(17)~(21)により、
(22)
[問題]「2つのサイコロ、AとBを、同時に投げた時に、少なくとも一つの目が、4になる確率」を求めよ。
といふ[問題]の〔答え〕は、
[問題]「サイコロAを投げた0.0000000001秒後に、サイコロBを投げた際に、少なくとも一つの目が、4になる確率」を求めよ。
といふ[問題]の〔答え〕と、「同じ」にならなければならない。
然るに、
(04)により、
(23)
もう一度、確認すると、
①Aを投げて、
②Bを投げるならば、少なくとも一方が4になる確率は、2/6=1/3≒0.333333 である。
従って、
(23)により、
(24)
①Aを投げた、0.0000000001秒後に、
②Bを投げるならば、少なくとも一方が4になる確率は、2/6=1/3≒0.333333 である。
然るに、
(17)により、
(25)
[問題]「2つのサイコロ、AとBを、同時に投げた時に、少なくとも一つの目が、4になる確率」を求めよ。
に対する〔答へ〕は、
11/36≒0.305555
である。
然るに、
(26)
①Aを投げた、0.0000000001秒後に、
②Bを投げる。
といふことを、「普通」は、
①Aを投げると「同時」に、
②Bを投げる。
と言ふ。
従って、
(24)(25)(26)により、
(27)
[問題]「2つのサイコロ、AとBを、同時に投げた時に、少なくとも一つの目が、4になる確率」を求めよ。
に対する〔答へ〕は、
11/36≒0.305555
であって、尚且つ、
12/36≒0.333333
であるが、もちろん、このことは、「矛盾」である。
(28)
その辺のところ(矛盾)を、物理学者の皆さんは、どのやうに考へてゐるのだらう
と、私には、思へてならない。
令和04年04月20日、毛利太。

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