Hva er sannsynligheten for at du nettopp har pustet inn en del av Lincolns siste pust?

Pust inn og pust deretter ut. Hva er sannsynligheten for at minst ett av molekylene du inhalerte var et av molekylene fra Abraham Lincolns endelige pust? Dette er en veldefinert begivenhet, og slik har det sannsynlighet. Spørsmålet er hvor sannsynlig dette er? Pause et øyeblikk og tenk hvilket nummer som høres rimelig ut før du leser videre.

La oss begynne med å identifisere noen antagelser. Disse forutsetningene vil bidra til å rettferdiggjøre visse trinn i vår beregning av denne sannsynligheten. Vi antar at siden Lincolns død for over 150 år siden, spredes molekylene fra hans siste åndedrag jevnt over hele verden. En annen antakelse er at de fleste av disse molekylene fremdeles er en del av atmosfæren og kan inhaleres.

Det er verdt å merke seg på dette punktet at disse to forutsetningene er det som er viktig, ikke at personen vi stiller spørsmålet om. Lincoln kunne erstattes med Napoleon, Gengis Khan eller Joan of Arc. Så lenge det har gått nok tid til å spre det endelige pustet til en person, og til det siste pustet til å flykte ut i den omkringliggende atmosfæren, vil følgende analyse være gyldig.

Begynn med å velge et enkelt molekyl. Anta at det er totalt EN luftmolekyler i verdens atmosfære. Anta videre at det var det B luftmolekyler som pustes ut av Lincoln i hans siste åndedrag. Ved uniform antakelsen, er sannsynligheten for at et enkelt luftmolekyl som du inhalerer var en del av Lincolns siste pust B/EN. Når vi sammenligner volumet av et enkelt pust med volumet i atmosfæren, ser vi at dette er en veldig liten sannsynlighet.

Neste vi bruker utfylle regel. Sannsynligheten for at et bestemt molekyl som du inhalerer ikke var en del av Lincolns siste pust, er 1 - B/EN. Denne sannsynligheten er veldig stor.

Frem til nå vurderer vi bare ett bestemt molekyl. Imidlertid inneholder ens endelige pust mange luftmolekyler. Dermed vurderer vi flere molekyler ved å bruke multiplikasjonsregel.

Hvis vi inhalerer to molekyler, er sannsynligheten for at ingen av delene var en del av Lincolns siste pust:

(1 - B/EN)(1 - B/EN) = (1 - B/EN)²

Hvis vi inhalerer tre molekyler, er sannsynligheten for at ingen var en del av Lincolns siste pust:

(1 - B/EN)(1 - B/EN)(1 - B/EN) = (1 - B/EN)³

Generelt, hvis vi inhalerer N molekyler, er sannsynligheten for at ingen var en del av Lincolns siste pust:

(1 - B/EN)^N.

Vi bruker komplementregelen igjen. Sannsynligheten for at minst ett molekyl er ute av N ble pustet ut av Lincoln er:

1 - (1 - B/EN)^N.

Det eneste som gjenstår er å estimere verdier for A, B og N.

Volumet av gjennomsnittlig pust er omtrent 1/30 liter, tilsvarende 2,2 x 10²² molekyler. Dette gir oss en verdi for begge B og N. Det er omtrent 10⁴⁴ molekyler i atmosfæren, noe som gir oss en verdi for EN. Når vi kobler disse verdiene til formelen vår, ender vi opp med en sannsynlighet som overstiger 99%.

Hver eneste pust som vi tar er nesten sikker på å inneholde minst ett molekyl fra Abraham Lincolns endelige pust.