Quante probabilità ci sono di fare 6 lanciando un dado non truccato una volta?
Una su sei! Questo è ovvio. E quante probabilità ci sono di fare 6 lanciandolo due volte? Se lanciandolo una volta è 1/6, lanciandolo due volte sarà 1/6 + 1/6, cioè 2/6.
E invece no. Se lanciassimo un dado sei volte, infatti, ci sarebbero 6/6 probabilità di ottenere 6, e l'esperienza ci insegna che non è così. In realtà, la probabilità di ottenere un sei lanciando un dado sei volte è un po' meno di 2/6, così come lanciandolo tre volte è minore di 3/6 e così via. In questo modo si arriva a lanciare 6 volte un dado e a ottenere una probabilità alta, ma non certa, di ottenere un sei.
OK, questo corrisponde all'esperienza, ma allora qual è il ragionamento corretto da fare?
Facendo un rapido conteggio, le probabilità che esca sei con un lancio sono 1/6 (˜0,33333):
1 2 3 4 5 6 *
Ma se lancio due dadi le probabilità che venga fuori almeno un sei sono 11/36 (˜0,30555):
1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 * 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 * 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 * 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 * 5 1 5 2 5 3 5 4 5 5 5 6 * 6 1 * 6 2 * 6 3 * 6 4 * 6 5 * 6 6 *
In pratica, considero un esito positivo solo la coppia di sei, che pesa per 1/36 sugli esiti.
Cosa succede se lancio un dado tre volte? E se lo lancio 1000 volte?
Se lo lancio tre volte posso ancora contare, su 216, il numero di esiti da "scartare", che sono quelli in cui il 6 compare due o più volte, da considerare come un esito solo: 1 6 1, 1 6 2, 1 6 3, ... , 6 6 6. Ma quanti sono? Il conto diventa un po' impegnativo.
Conviene invece contare gli esiti negativi e sottrarli da 1. Così nel caso di un lancio 1/6 deriva da 1-5/6, mentre il caso di 11/36 (numero un po' più "difficile") deriva da uno meno le probabilità che NON esca il sei: 5/6 * 5/6 = 25/36.
Con tre lanci, il numero di probabilità che NON esca 6 è di 5/6 * 5/6 * 5/6 = 125/216, quindi le probabilità che esca un sei sono 1-(125/216) = 91/216 = (˜0,42130).
Con mille lanci, la probabilità che non esca mai il sei è 1 - 5^1000 / 6^1000 = 6,58800 preceduto da 80 zeri (0,00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000658800).
Improbabile, ma non impossibile.
Concludo con una considerazione. Il lancio delle monete non ha memoria, per cui l'esito precedente non influenza in alcun modo quello successivo. Ma in questo ragionamento, il fatto che esca un sei al primo lancio influenza l'esito del lancio successivo: se esce sei, il secondo lancio è ininfluente!
1 => 1/6 di probabilità che tra il primo e il secondo lancio esca almeno un 6
2 => 1/6 di probabilità che tra il primo e il secondo lancio esca almeno un 6
3 => 1/6 di probabilità che tra il primo e il secondo lancio esca almeno un 6
4 => 1/6 di probabilità che tra il primo e il secondo lancio esca almeno un 6
5 => 1/6 di probabilità che tra il primo e il secondo lancio esca almeno un 6
6 => 1 di probabilità (100%) che tra il primo e il secondo esca almeno un 6