Fizyka koła ruletki
Rotor, kulka na pochylonym torze, osiem deflektorów i dużo tarcia.

Kulka traci energię przez tarcie toczne i opór powietrza, spada z toru, gdy jej prędkość nie wystarcza już, by ją tam utrzymać, i zostaje rozproszona przez deflektory i ścianki, zanim się uspokoi.
Trzy fazy
Spin ma fazę deterministyczną, przejście i fazę chaotyczną. Na torze kulkasprzętKulkaMała kulka wypuszczana na tor przeciwnie do ruchu rotora. Współczesne kulki są z ivorine albo teflonu i mają 18–21 mm.Czytaj całość → hamuje gładko pod wpływem tarcia tocznego i oporu powietrza; jej położenie w dowolnej przyszłej chwili da się przewidzieć z kilku zmierzonych okrążeń. W punkcie spadku opuszcza tor z prędkością wyznaczoną przez geometrię toru i toczy się po skosiesprzętSkos (apron)Pochyły obszar między torem kulki a przegródkami, na którym znajdują się deflektory.Czytaj całość →. Od pierwszego uderzenia w deflektorsprzętDeflektorJedna z metalowych przeszkód na skosie, które rozpraszają spadającą kulkę. Także: kanoe, romb, kołek.Czytaj całość → ruch jest wrażliwy na milimetry i milisekundy: tu kończy się przewidywalność i tu przewagi kasyna broni fizyka, a nie przepisy.
Kulka wypuszczona z prędkością 3–4 m/s przeciw kierunkowi rotora. 10–20 okrążeń przed nią.
Gładkie hamowanie. Czasy okrążeń rosną z każdym okrążeniem o przewidywalną wartość. Przewidywanie możliwe.
Poniżej progowej prędkości nachylenie toru nie utrzyma już kulki. Opuszcza go z prędkością ≈ 1–1,3 m/s.
Toczy się do środka po pochyłym skosie ku rotorowi.
Zwykle uderza w jedno z ośmiu kanoe. Kierunek i prędkość zmieniają się gwałtownie; małe różnice stają się duże.
Odbija się od przegródek, często kilkakrotnie, czasem wyskakując z powrotem.
Zatrzymuje się w przegródce. Rozrzut od «przewidzianej» przegródki obejmuje zwykle 10–15 przegródek w każdą stronę.
Tor
Tor kulkisprzętTor kulkiRowek w obręczy, po którym kulka biegnie, zanim zwolni i spadnie. Także: tor górny.Czytaj całość → to płytki rowek przy obrzeżu z niewielkim nachyleniem do środka. Kulka poruszająca się dość szybko jest dociskana na zewnątrz do ściany rowka; gdy zwalnia, składowa grawitacji wzdłuż nachylenia zwycięża i kulka się stacza. Prędkość, przy której to się dzieje, zależy od kąta i promienia toru, a nie od tego, jak mocno kulkę wypuszczono, dlatego prędkość spadku jest niemal stała, a prędkość wypuszczenia się zmienia. Prędkość wypuszczenia decyduje o liczbie okrążeń, a nie o miejscu spadku.
Rotor
RotorsprzętRotorObracająca się część koła, na której są przegródki.Czytaj całość → obraca się z prędkością mniej więcej od 0,3 do 0,5 obrotu na sekundę, czyli od 11 do 18 przegródeksprzętPrzegródkaJedno z 37 ponumerowanych zagłębień na rotorze. Także: komora, gniazdo.Czytaj całość → na sekundę, i zanika bardzo powoli, bo jego łożysko jest dobre, a masa duża; krupierzy podkręcają go między rundami. W ciągu 15-sekundowego lotu kulki rotor obraca się pięć do siedmiu razy, więc przegródka pod punktem spadku zależy od fazy rotora w chwili spadku. Błąd czasu jednej dziesiątej sekundy to jedna lub dwie przegródki; pół sekundy to ćwierć koła.
Deflektory i ścianki
Osiem deflektorów na skosie istnieje po to, by losowo zmieniać tor kulki; koła bez nich w XVIII wieku były pokonywane przez graczy, którzy po prostu obserwowali spadek. Współczesne ściankisprzętŚciankaMetalowa przegroda między dwiema przegródkami na kole.Czytaj całość → są niskie i czasem zaokrąglone, tak że kulka przeskakuje kilka przegródek, zanim się uspokoi. Jedno i drugie to rozrzut z założenia: producent buduje urządzenie, które niszczy informację dostarczaną przez fazę na torze. Zmierzone rozkłady rozrzutu na współczesnych kołach są szerokie i z grubsza symetryczne, z maksimum w pobliżu przewidzianej przegródki i ogonami, które obejmują całe koło.
Dlaczego trudno to przewidzieć
Część deterministyczną da się zmierzyć w czasie i tak się stało: noszone komputery od 1961 roku i kamery w telefonach od lat 2000. oszacowały czas spadku i fazę rotora na tyle dobrze, by wskazać sektorkołoSektorCiągły łuk przegródek na kole, w odróżnieniu od grupy na polu zakładów.Czytaj całość → spadku. Części chaotycznej nie da się zmierzyć w czasie, można ją tylko opisać statystycznie. Najlepsze, co może zrobić predyktor, to postawić na sektor wokół oczekiwanego miejsca lądowania i zaakceptować rozkład rozrzutu, który na dobrze utrzymanym kole ledwo przechyla szanse. Small i Tse (2012) podają przewagi rzędu kilku procent w warunkach laboratoryjnych, przy pełnym widoku koła i zakładach przyjmowanych późno. Studia nie pozwalają ani na jedno, ani na drugie.
Co dalej
Strony o fizyce kulki, hamowaniu, prędkości rotora i prędkości kulki omawiają po kolei każdą fazę z pomiarami. Strona o grze z przewagą opisuje, co ludzie z tym zrobili i co się stało.
Pytania
Nie do przegródki; rozrzut jest za szeroki. Być może do sektora, z wielką powtarzalnością, i to jest hipoteza sygnatury krupiera.
Konwencja od XIX wieku. Mniej dałoby mniejszy rozrzut; więcej zmieniłoby skos w automat do pinballa. Osiem na przemian ustawionych to standardowy kompromis.
Tak, dla tarcia toru, dlatego predyktory rekalibrują się co kilka spinów i dlatego to samo koło zachowuje się inaczej w różne dni.
Chwila oddechu

Przewidywalna do pierwszego deflektora. Potem fizyka staje po stronie kasyna.
Źródła
- Small, M. & Tse, C. K. “Predicting the outcome of roulette.”
- Bass, T. A. The Eudaemonic Pie.
- Barnhart, R. T. Beating the Wheel.