1946年,在研究原子弹的“曼哈顿计划”中,数学家斯塔尼斯拉夫·乌拉姆在一次生病后的恢复期间玩纸牌游戏。他开始想用排列组合计算一下赢牌的概率,但是转念一想,如果“无脑”地反复玩很多次,最后数一数赢了多少次,也可以近似得到答案。当时正值第一台通用电子计算机 ENIAC 发明出来,乌拉姆马上联想到核武器研究中关于中子扩散的问题,也可以通过计算机模拟一个个中子的随机运动来研究。他将这个想法告诉了冯·诺伊曼,随后两人开始了研究。为了保密,乌拉姆和冯·诺伊曼的工作需要一个代号。他们的同事 Metropolis 建议了蒙特卡洛 (Monte Carlo) 这个名字,来源于摩纳哥的一座城市蒙特卡洛,因为乌拉姆的一位叔叔喜欢向亲戚借钱去那里赌博,而赌博暗含了概率和随机性。后来蒙特卡洛逐渐从一个神秘代号演变成了一个术语,用来代指各种利用随机性来解决问题的方法。当然,赌博不仅劳时伤财,腐蚀人心,更会影响家庭、亲情、友情、工作、社会风气等方方面面,被视为社会毒瘤和公害,是国家法律明令禁止的违法行为。“久赌必输”,从大数定律分析,赌徒结局早已注定。赌博项目赌场的胜率永远会比赌徒高。此处以三粒骰子随机大小数比例做例子请同学们计算说明并布置小程序作业。大家以为这游戏很公平,实际上胜利的天平永远倾向赌场。
蒙特卡罗方法在核模拟领域有重要的应用。此处引出新中国成立以后,在经济落后、工业和科研基础薄弱,资金、设备极端困难的条件下,一批又一批科技工作者白手起家、不畏艰难、持续接力,攻克了一个个技术难题,创造了令世界瞩目的“两弹一星”伟业,挺起了中华民族的钢铁脊梁。回望奋斗历程,有太多的隐姓埋名人,他们把青春融入党和人民事业中,把个人理想与国家民族命运紧密联系起来。“两弹一星”是不朽的丰碑,以热爱祖国、无私奉献,自力更生、艰苦奋斗,大力协同、勇于攀登为精神内核的“两弹一星”精神更是成为中华民族的宝贵精神财富,鼓舞和激励着代代中华儿女。