缘何人类婴孩不是佛系婴儿,听纸花静静地开

生理限制是个很重要的原因。

蓝色妖姬为什么这样蓝?——它是用了蓝色的染料来浇灌。染料经由花茎中的维管束上升到花瓣,蓝色浸润开来,白玫瑰就变成妖冶欲滴的妖姬,绽开来,魅力与身价齐放。而这开花的推手,正是毛细现象。

但你需要携带道具进场

不过,在开始“打赢庄家”之旅之前,还有很重要的一件事要做,上面的那些公式要有输入,才可以有输出。作为输入数据的小球加速度和初速度从何而来?这就需要带一些小家伙进入赌场了,比如携带一个小的激光器,它可以像测速雷达一样利用激光的反射测量小球的速度。

Michael Small 的论文里透露了另外两种方法,第一种比较简单,不易于被发现,但是精确度也比较低,当年Doyne Farmer他们用的就是这一招,那就是在鞋里藏一个小的单片机,单片机连接着一个的按钮,小球在侧壁转动的时候,每经过一个固定位置,就偷偷的按一下按钮,这样就可以把时间记录下来,鞋里的单片机根据时间差推出算小球的速度和加速度,进而利用上面那些物理方程计算出一个“有钱途”的投注数字作为指南。第二种方法需要想方设法藏着一个小型摄像机,拍摄下来小球的运动,微型计算机通过分析小球的运动画面得出小球的速度值,虽然被发现的风险更大,但是结果也更加精确。

在Michael Small发表了自己的论文之后,当年作为轮盘大赢家团伙一员,如今是英国牛津大学经济学教授的 Doyne Farmer 终于忍不住了,他在接受采访的时候表示“Michael Small的思路是基本正确的”,“不过我们当年使用的方法比论文里猜测的方法更加先进,例如我们还考虑了空气阻力”,Doyne Farmer 准备打破三十年的的沉默,发表一篇论文进行回应,把当年传奇背后的真相一五一十的透露出来,敬请期待吧。

虽然能赢钱,但风险也不小。生财有道,赌博不是一个好选择哦。


参考资料:

[1] Predicting the outcome of roulette

[2] Roulette beater spills physics behind victory

图片 1抓住猴子妈妈的小猴子。图片来源: Kathy West, CNPRC/UC Davis

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Flotilla

作为赌场里最常见的游戏之一,轮盘赌看似简单但玩法多样,是很多赌徒的最爱。转盘上均匀分布着 0 到 36 一共 37 个数字。当转盘转起来后,会有一个小球在转盘内滚动,最终小球会落到某个数字对应的小槽里,这就是“中奖数字”了。据说有些偏执狂永远只固定选一个数字,虽然很酷,但通常他们输的挺惨。

晚成雏虽然刚孵化时营养不良,然而破壳后就有父母精心投喂。营养充足后,大脑就可以好好发育了。另外,照顾晚成雏可不是件简单的事,没能解决种种困难的鸟都绝后了,于是,晚成雏爹妈们的智力就越来越发达,结果就有了更大的头身比……

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这个游戏的赔率是 1:35 ,也就是说如果赢了,1 元可以变成 36 元。看上去挺公道,但仔细一想就会发现不对劲,轮盘上一共有 37 个数字,赢钱概率只有1/37。如此算来玩家平均每押注100元,就会损失2.7元,最后的赢家——没错,当然是赌场。

邓斯沃斯提出了一种新假说,认为是代谢负担限制了人类的孕期。

分形之花水中静开

今年早些时候,克利凯创作了名为“Flotilla”的作品(flotilla ,舰队,通常由同一级别的军舰组成。克利凯借此指代作品中于水上展开形状一样的内涵),记录了微型纸花在毛细作用下慢慢开放的过程。

克利凯使用电脑控制机器精确地剪裁纸片,手工折叠后用小镊子将叠好的花苞轻轻放入水中。这些直径只有约两到三厘米的小花,花瓣吸水后徐徐张开,舒展中自有一种静好的姿态。水中阴影边缘光线流转,在黑白摄影机的镜头中宛如梦境。

在6分多钟的视频里,花朵依次开放。首先出现的是科赫雪花曲线的一种变体,第三个粗看类似心形的图案,其裁剪线的形状是二叉分形树,紧随其后的长方形也层层嵌套。分形图在水的浸润下层层展开,别有一种惊心动魄的力量。

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科赫雪花完全展开图 | Vimeo.com

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二叉分形树裁剪线 | Vimeo.com

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五瓣小花静静开 | Vimeo.com

忽然有一点好奇,如果韩寒当年面对的是投入这样纸花的玻璃杯,那篇著名的《杯中窥人》会写成什么样呢?

总有人化输钱为赢钱

事情总有例外,比如以前我们在 澳门赌场纪实:轮盘大赢家 提到,19世纪英国人 Joseph Jagger 在蒙特卡罗利用轮盘 36 个数字出现的次数并不是完全均等(转盘制造工艺不精),某些数字出现几率稍高的破绽大赢了一笔。不过他的成功在今天已经很难复制了,除非轮盘是由劣质山寨厂家生产的。

做着赌场发财梦的技术控并不只Joseph Jagger 一个,20世纪70年代,美国加州的大学研究生Doyne Farmer和他的同伙利用更加高级的方式挑战了一把庄家,他们把当时刚刚诞生不久的单片机藏在鞋里,另辟蹊径,通过“神机妙算”也小赚了几把(请注意这属于作弊,被逮着难免一顿胖揍)。这伙人的传奇故事后来流传开来,三十年来 Doyne Farmer 一直没有公布他们手法的技术细节。然而不久前,澳大利亚的研究人员 Michael Small 发表了一篇论文,尝试着把当年 Doyne Farmer 团队所使用的技术破解出来。

世界各地赌场的轮盘的样子大体相同,它看上去像一口“大锅”,“锅底”是一个不停转动的圆盘,圆盘平均分成 37 个小格子,每个小格子上对应 0 到 36 中的一个数字。游戏开始时,荷官先把一个小球放到“锅”倾斜的侧壁上,然后猛推一下,小球先沿着侧壁转几圈,然后逐渐滑落到轮盘上,在轮盘上来回折腾几下停在某一个小格子里,对应一个最终的数字,玩家要是能事先押中这个数字,就可以像彩票中奖一样赚一笔钱。为了让小球的运动更加随机,“锅”的侧壁上摆放了很多个小金属挡板,如果小球碰到它们就会被反弹一下改变方向,轮盘上的小格子与小格子之间有一条很细的棱条,也可以干扰小球的滚动。

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一个有利之处在于,小球被弹出之后,在侧壁上转圈时直到落到轮盘上之前,许多赌场仍然允许下注。可以想见小球这几秒钟圆周运动的黄金时间就成了打败赌场的突破口,而 Michael Small 和 Doyne Farmer 也正是这样做的。

图片 7灌丛冢雉(Alectura lathami);灌丛冢雉宝宝。图片来源:维基百科,paulhypnos

克利凯2008年的作品,巴黎国际大学城草坪上的折痕展开图纹样。(digitalarti.com)

简单物理计算增大获胜概率

Michael Small把小球在锅里的运动分为了两个阶段,第一个阶段是小球在侧壁上先转了几圈,速度逐渐变慢滑落下来,最后碰到某一个小金属挡板;第二阶段从小球碰到金属挡板一直到最后停在圆盘的某个位置。对于第二个阶段,小球的运动属于“蝴蝶效应”的那种混沌状态,,要想用几条物理方程精确计算小球的轨迹几乎不可能。不过对于第一个阶段,物理学还是有办法的,几条中学物理方程就搞得定。

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小球在侧壁上转圈的时候,重力的分量提供向心力:

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假设小球与侧壁之间的摩擦力大小不变,产生的加速度是恒定的,小球的速度会逐渐变慢,当到达临界值的时候就会向下掉。据此我们可以预测小球会转多长时间,转多少圈,在哪个位置掉下来:

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此后小球一边绕着侧壁转圈一边向下滑:

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最后我们就能预测出小球会撞向哪一个挡板以及此时圆盘的各个数字都转到了哪个位置(圆盘是以均匀的角速度在转动):

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只要我们知道小球初始时候的位置、速度还有摩擦力产生的加速度,根据上面这些方程就可以猜测出小球在掉到圆盘上之前会和哪一个小金属挡板擦肩而过。当然这些公式计算的结果未必每次都很准确,但至少不会太糟糕。

虽然小球碰到小金属挡板之后的运动变幻莫测,即使知道了是哪一个挡板,也难以确定最后小球停靠的数字,但是经过一定的统计可以发现,最后的停落的数字和小球碰到哪一个挡板有一定关系,最起码你可以猜测出小球最后会落在圆盘的哪一半,也就是37个数字中的哪18个。Michael Small 的论文提出的整个玩法简单的说就是先估算一下小球会碰到哪一个小挡板,再猜测一下小球会落到圆盘的哪半边。

如果玩轮盘游戏的时候完全靠瞎蒙,平均37次可以赢一次,但如果按照 Michael Small这样用物理公式来估算,可以做到至少 30 次或者 31 次赢一次(利润率从-2.7%变成了+18%),你或许会说费了这么大的劲,不还是赢少输多吗?但是只要凭借大于 0 的利润率,一直玩下去,连本带利就会越滚越大,有了在赌场里赚大钱而不是只被宰割的机会。

瞧瞧人家,这才叫佛系宝宝呢。

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早成雏破壳时头大,因为蛋里营养够,发育得好,也因为早成雏破壳后就必须处理很多事,没有足够大的大脑可不行。

从2005年起,克利凯就开始用电脑设计折纸作品。他不但在网上公布自己设计的折痕展开图,还经常把画廊当工作室,现场教大家折纸。克利凯折纸不拘于一般的规模与形式,他在广播里折过纸,还表演过折空气;2008年,他用折痕展开图做了巴黎国际大学城的草坪设计(下图)。今年5月份,克利凯还携折纸作品参加了在上海举办的“折叠的平面”当代艺术群展。

脆弱的幼崽也改变了人类的习惯。我们变得惯于将幼崽带在身边长期照拂,变得更仰赖后天学习而不是先天本能。这种照顾可能也极大地促进了智力发展,研究者史蒂芬·皮安塔多西(Steven Piantadosi )和 塞莱斯特·基德(Celeste Kidd)就发现,动物从出生到断奶的时间越长,未来的智力水平就越高。比起头围,“断奶时间”(weaning time)甚至更能预测智力。比方说,断奶时间红毛猩猩比狒狒长,狒狒又比狐猴长。智力上,红毛猩猩就强过狒狒,狒狒又强过狐猴。

还记得小时候自然课上,老师演示毛细现象用的便是让报纸开花。这种有爱的实验大部分人玩过就忘,但是法国图卢兹高等艺术学院的教授伊天 · 克利凯(Étienne Cliquet)却把它融入了自己的艺术创作之中。

出生时,婴儿头的大小不到成人的30%。黑猩猩出生时头的大小有成年时的40%。等到成年,人类大脑体积是黑猩猩的3倍,体重却只比黑猩猩重上不到20%。休息时,人类大脑耗能占25%,其他猿类大脑耗能也就8%。

这届人类宝宝不行啊!这是来拖累大人生存率的魔系宝宝吧!

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有一类鸟,叫冢雉(Megapodiidae),体型跟家鸡差不多,长相跟火鸡差不多。它们有个绝技,宝宝是“种”出来的。

拿鸟类来说。刚出生的小鸟可分两种:像冢雉那样能干的,或者至少像小鸡小鸭那样,刚孵化就有毛绒绒的细羽,能跟着妈妈跑前跑后的,叫“早成雏”(Precocial)。像刚孵化的麻雀一样,眼睛闭着,光秃秃的,只能无力地趴在巢里等爸妈投喂,叫“晚成雏”(Altricial)。

孕妇体内多了个胎儿和胎盘,自己的子宫也长大许多,为了支持这些组织,代谢率必须升高。到怀孕6个月时,孕妇代谢已经上升到了接近2倍基础代谢率,此后增长虽然放缓,但还是一直在增加,到怀胎9月要分娩时,孕妇也差不多到能支持的极限了。

(带娃比上班难多了,晚成雏爹妈对早成雏爹妈说。)

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