Pile ou face, une manière équitable de tirer au sort ? Les apparences peuvent être trompeuses, comme il s’avère après avoir lancé une pièce 350 000 fois

Placez une pièce avec des têtes sur votre pouce, lancez-la vers le haut et, étonnamment souvent, elle atterrira avec des têtes dessus. Si vous commencez avec la queue relevée, il atterrira relativement souvent avec la queue relevée.

Pour un expérience de l’Université d’Amsterdam, des scientifiques de divers pays ont lancé des pièces de monnaie. Cela se produisait même parfois avec des équipes entières pendant 12 heures d’affilée, sur ce qu’on appelle marathons à pile ou face. Cela a permis aux statisticiens d’effectuer finalement leurs calculs sur plus de 350 000 lancers de différents types de pièces.

Résultat : si la pièce commence avec pile relevée, il y a 51 % de chances qu’elle retombe également dans votre main avec pile relevée. Si la position de départ est « tête haute », alors il y a 51 % de chances qu’il atterrisse à nouveau sur vos doigts avec la tête haute.

Persi Diaconis

Le résultat miraculeux a été prédit par Persi Diaconis. Ce statisticien de l’Université de Stanford, entre autres choses, collait du fil dentaire sur les pièces de monnaie afin de pouvoir lire plus tard, à partir du nombre de tours de la ficelle, combien de tours la pièce avait fait. Diaconis décrit comment d’autres facteurs jouent un rôle dans un lancer que la simple vitesse de rotation et la force verticale vers le haut. Les pièces ont également tendance à vaciller dans les airs.

« Un bon magicien le sait », déclare Eric Jan Wagenmakers, professeur à l’Université d’Amsterdam et l’un des auteurs de la nouvelle étude. « Un magicien peut lancer une pièce de monnaie et l’attraper avec la même face visible à chaque fois. Le truc, c’est qu’une telle pièce ne s’incline pas, mais vacille seulement comme une pizza lancée, mais on ne voit pas cela avec une pièce de monnaie parce qu’elle va si vite.»

Le facteur d’oscillation est le facteur décisif qui explique pourquoi les pièces atterrissent en tête-à-tête, même avec une tentative de tirage équitable, juste un peu plus souvent. Wagenmakers : « La différence est minime. Diaconis était ravi lorsque nous lui avons envoyé nos résultats. Il a prédit exactement 51 pour cent sur la base de la théorie. Même si c’est le genre de scientifique qui aurait également trouvé extrêmement intéressant que nous soyons parvenus à un pourcentage différent.

Résultat extrêmement robuste

Casper Albers, professeur de statistiques à l’université de Groningen et non impliqué dans la nouvelle étude, parle d’une « conception très solide », avec des « résultats extrêmement robustes ».

Le professeur de Groningen se demande désormais dans quelle mesure le tirage au sort est une manière équitable de tirer au sort. « Peut-être qu’à partir de maintenant, l’arbitre au centre devrait lancer un dé pour déterminer quelle équipe peut donner le coup d’envoi ou choisir la moitié du terrain. »

Wagenmakers espère que l’étude aura une chance lors de la prochaine édition des IG Nobels, les prix Nobel alternatifs destinés à la recherche qui fait d’abord rire puis suscite la réflexion. Enfin, il note que tous les chercheurs ont mené cette étude pendant leur temps libre, sans aucun financement. « Sinon, la réaction aurait sans doute été : ces scientifiques font-ils cela avec l’argent de mes impôts ? »

Regardez ici, pendant 12 heures d’affilée si vous le souhaitez, les scientifiques lancer et attraper des pièces.



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