Lavalamper og tilfeldige tall

Vinnertallene i Lotto er naturlige, tilfeldige tall. De velges ved at en maskin plukker opp kuler med tall av en stor haug som har virvlet rundt og blandet deg på en helt tilfeldig måte. Derfor er det bare flaksen som avgjør hvem som vinner. Foto: SPL/GV-Press Tilfeldigheter og slumpetreff har fascinert menneskene i uminnelige tider. Mange av de eldste spillene vi vet om, baserer seg på tilfeldigheter, for eksempel ved at man må kaste terninger eller trekke kort. Spenningen ligger i at ingen kan vite hva en terning vil vise når den slutter å rulle, eller hvilket kort som er det neste i en godt stokket kortstokk. Mange av de mest populære spillene, som lotto og bingo, handler om å gjette på tilfeldige tall.

Viktige tilfeldigheter

Men tilfeldige tall er mer enn spill og moro, de er blitt svært viktige i samfunnet vårt. Når forskere vil finne ut hvor mange som spiser sjokoladeis eller stemmer på et bestemt parti, er det viktig at dem de ringer til, er tilfeldig utvalgt. Spørreundersøkelser baserer seg ofte på ringelister med tilfeldige telefonnumre. I forskningen brukes tilfeldige tall i beregninger, som for eksempel når man skal beregne hva som skjer når en stjerne eksploderer, eller når to kjemiske stoffer reagerer med hverandre.

Hemmelig informasjon

Du har antakelig sett filmer som "Oppdrag Nemo" og "Monsterfabrikken". Disse filmene er lagd ved hjelp av milliarder av beregninger i superraske datamaskiner. For at maskinene skal beregne utseendet på skyer, vann og andre naturfenomener slik at de ser naturtro ut, trenger maskinene tilfeldige tall. Noe av det viktigste vi bruker tilfeldige tall til, er å holde informasjon hemmelig. Hver gang noen betaler via Internett, brukes det en kode som inneholder tilfeldige tall for å skjule kontonummeret og navnet til den som betaler.

Lykketall

I dag overføres mesteparten av pengene i verden via kabler og Internett, og derfor trengs det massevis av nye tilfeldige tall hver eneste dag. Problemet er at det er vanskelig å lage tilfeldige tall. Vi kan for eksempel ikke bare tenke på et tall og bruke det, fordi mennesker ikke klarer å tenke tilfeldig nok. Mange av oss har favorittall og lykketall, og de færreste av oss klarer å tenke på virkelig store tall.

Naturfenomen

Heldigvis finnes det en enkel løsning, i form av tilfeldigheter i naturen. Bølgene på havet og skyene på himmelen er eksempler på tilfeldige naturfenomener. Mange forskere har forsøkt å utnytte slike fenomener til å lage lister over tilfeldige tall. Et av de rarere forsøkene ble gjort i USA, hvor en gruppe forskere kom på ideen om å bruke en lavalampe som "tallmaskin".

Foto: SPL/GV-Press Lavalampe

Lavalampen ser ut som en gjennomsiktig rakett fylt med fargelagt vann, med lysende bobler av olje og stearin som driver sakte rundt i vannet. Boblene følger ikke et bestemt mønster, og dette ville det amerikanske forskningsprosjektet dra nytte av. Forskerne satte opp et digitalkamera som jevnlig tok bilder av seks forskjellige lavalamper. Den tilfeldige bevegelsen til oljeboblene i de seks lampene gjorde at kameraet aldri tok to like bilder. Et bilde fra et digitalkamera er egentlig bygd opp av tall, og siden de digitale bildene var tilfeldige, ville også tallene i bildet være tilfeldige. Ved hjelp av en datamaskin ble bildene automatisk forvandlet til tall.

Digitalkamera

Systemet hadde bare en ulempe: en lavalampe trenger en lyspære i bunnen for å fungere, og det var stadig en lyspære som måtte byttes ut. Til slutt ble forskerne lei av å skifte pærer, og bestemte seg for å droppe lampene og bare bruke kameraet. Det er nemlig slik at digitalkameraer ikke fungerer helt perfekt. Når et digitalkamera tar et bilde, lages det svake, tilfeldige elektriske signaler. Disse signalene er ekstra lette å fange opp når kameraet fotograferer en mørk flate.

Svart boks

De seks lavalampene er nå erstattet med et digitalkamera som tar bilder av innsiden i en svart boks. Signalene fra bildene blir automatisk forvandlet til tusenvis av tilfeldige tall hvert sekund. Tallene fra kameraet i boksen blir lagt ut på Internett og kan brukes av alle som måtte trenge det – du kan også laste ned noen slike tall om du vil.

På nettstedet lavarand.org finner du lister over tilfeldige tall som er lagd ved hjelp av et digitalkamera i en boks.

Publisert i Nysgjerrigper nr 4/04