تصادفی‌بودن به چه معناست؟
سروش سارابي
قطعا اکثر افراد علاقه‌مند به علم، به‌ویژه علوم پایه مانند فیزیک، شیمی و زیست‌شناسی بارها در مطالب علمی با کلمه تصادفی برخورد کرده‌اند. به‌طور مثال، احتمالا شنیده‌اید که می‌گویند پیدایش سیارات منظومه شمسی حاصل فرایندی تصادفی بوده یا به‌دفعات شنیده‌اید که مسیر تکامل موجودات زنده یک فرایند تصادفی است یا جهش‌های ژنی تصادفی هستند و... . اما این واژه تصادفی در گزاره‌های علمی به چه معناست؟! در حالت کلی کلمه تصادفی در لغت‌نامه، دارای وضع یا کیفیت پیش‌بینی‌نشده تعریف می‌شود. به‌طور مثال اگر یک تاس را پرتاب کنیم، مشخص نیست که کدام عدد روی تاس خواهد آمد و در این زمان می‌گوییم که برای تاس یک مقدار تصادفی آمده، اما درواقع این تعریف زمانی برای تاس صدق می‌کند که ما به شکل ارادی از انجام محاسبات پیش‌بینی خودداری کرده باشیم. درواقع بعد از پرتاب تاس، بر اساس قوانین متعدد فیزیک، مقدار نهایی تاس زمانی که روی سطح قرار می‌گیرد قابل محاسبه و پیش‌بینی خواهد بود، اما چون تعداد نیروهای وارد بر تاس از لحظه پرتاب تا لحظه فرود، ناشی از فاکتورهای متعدد هستند و روابط بین آن نیازمند محاسبات و اندازه‌گیری بسیار دقیق و پیچیده است؛ بنابراين به‌صورت ارادی از انجام محاسبات پیش‌بینی‌کننده اجتناب می‌کنیم و می‌گوییم مقدار نمایش تاس تصادفی است. بر اساس آنچه در مورد تاس گفتیم، یک پدیده را تصادفی گویند؛ اگر بر این رخداد قوانین و پارامترهای دخیل در قوانین حاکم باشد، ولی به دلایلی از انجام محاسبات پیش‌بینی نتیجه آن خودداری کنیم. این دلایل می‌توانند گوناگون باشند؛ به‌طور مثال ممکن است از همه قوانین حاکم بر رخداد پدیده اطلاع نداشته باشیم یا نتوانیم مقدار برخی از پارامترها را اندازه‌گیری کنیم یا انجام محاسبات در حد توان تکنولوژی موجود نباشد یا هر علت دیگری. نکته مهم درباره مفهوم پدیده‌های تصادفی، رابطه هدفمندی و تصادف است. درواقع معنای اصلی تصادف در همین‌جا نهفته است. تصادف رخدادی است که نحوه اعمال قوانین و مقدار پارامترهای آن از قبل برای رسیدن به هدف خاصی تنظیم نشده است، ولی در عین حال بعد از لحظه شروع قابل پیش‌بینی خواهد بود که به دلایلی از پیش‌بینی آن خودداری می‌کنیم. (پیش‌تر برخی دلایل مثال زده شد). برای توضیح بیشتر بازمی‌گردیم به مثال پرتاب تاس. ازآنجایی‌که تعدد قوانین حاکم بر چرخش تاس و پارامترهای مؤثر در این قوانین پیچیده بوده و امکان دسترسی به آنها یا انجام محاسبات آنها را نداریم نمی‌توانیم برای نتیجه نهایی تاس یک هدف مشخص کنیم. در اینجا می‌گوییم عدد حاصل از پرتاب تاس قانونمند اما بدون هدف است، اما اگر روزی بتوانیم یک ماشین اختراع کنیم که تاس را درون آن قرار داده و دستگاه با ارزیابی همه فاکتورهای مؤثر در تعیین تعداد دفعات و زاویه چرخش تاس مقدار نیرو و زاویه اولیه پرتاب را مشخص کرده و سپس عمل پرتاب را در یک سیستم ایزوله برای به‌دست‌آوردن عدد شش انجام دهد، آن زمان می‌توانیم بگوییم مقدار حاصل از پرتاب این تاس تصادفی نبوده است. بر این اساس یک رخداد تصادفی در طبیعت به معنای بدون‌قانون‌‌بودن و ظهور یکباره و بدون توضیح نیست بلکه تنها نشان‌دهنده بدون‌هدف‌بودن آن رخداد است. باید دقت کرد که ممکن است رخدادی در طبیعت وجود داشته باشد که از قوانین و پارامترهای حاکم بر وقوع آن هنوز اطلاع نداشته‌ایم، اما این به‌هیچ‌عنوان به معنای هدفمندبودن نیست. رخدادهای هدفمند همگی دارای پایان مشخص و دقیق هستند (که از ابتدا تبیین شده است) هرچند ممکن است بر اثر خطاهای اجرای فرایندها، مقادیر نهایی منطبق بر هدف تعیین‌شده در ابتدا نباشد، اما این مقادیر با احتساب خطاها قابل اصلاح خواهد بود. به‌صورت کلی تنها رویدادی هدفمند است که دارای نتیجه مشخص در زمان مشخص باشد و نتیجه نهایی دقیقا منطبق بر مقدار هدف‌گذاری‌شده در ابتدا باشد (با اجتناب از خطاهای احتمالی). در مورد رخدادهای هدفمند ضروری است که در ابتدا و قبل از شروع رخداد نتیجه حاصل از اجرای فرایند کاملا تبیین و مشخص شده باشد، اگر رخدادی برای ارزیاب یا ناظر در ابتدا، هدف نهایی را به شکل دقیق مشخص نکرده باشد هدفمند نخواهد بود بنابراين اگر رویدادی هدفمند باشد دیگر نیاز به پیش‌بینی برای نتیجه و پایان رخداد ندارد. به‌عنوان جمع‌بندی، رویدادهای تصادفی رویدادهایی هستند که بدون هدف اولیه بوده و نتایج آن حاصل قوانین و پارامترهای اجرای آن رخداد است، نتایج آن درنهایت قابل‌محاسبه خواهند بود، اما به دلایل مختلف از محاسبه آنها اجتناب می‌شود (توانایی انجام محاسبات را نداریم) و هرگز به شکل یکباره، بدون توضیح، بدون قانون و فارغ از شرایط محیطی رخ نمی‌دهند. در پایان لازم است به این نکته اشاره شود که رویدادهای تصادفی با رویدادهای آشوبناک که غیرقابل‌پیش‌بینی‌اند کاملا متفاوت هستند که در مطلب دیگری به آن پرداخته خواهد شد.