1.3.1　试验能得出什么规律

自然界里的现象大致可以分为两类。一类是在特定条件下必然发生的现象。比如，把手中的石子抛向空中，由于受到地球引力的影响，所以它必然会落下；同性电荷受到电场的作用，必然相互排斥。我们把这类现象称为确定现象。

还有一类现象，它们没那么确定。比如向空中抛一枚硬币，落下后可能是正面朝上，也可能是反面朝上，只有抛了才知道。射击运动员拿枪对准靶子射击，有可能射中靶心，也有脱靶的风险。这类现象称为不确定现象。它的特点是：第一，在相同的条件下可以重复进行；第二，出现结果的个数有限，所有可能的结果事先可知；第三，每次究竟出现哪个结果，无法提前确定。

虽然每次抛硬币的结果无法提前预知，但只要重复进行大量试验，硬币正面朝上的结果就总是接近总数的一半。这种在大量重复试验或观察中呈现出的固定规律性，便是统计规律性。在个别试验中结果呈现不确定性，在大量试验中结果又具有统计规律性的现象，称为随机现象。概率论与数理统计，就是研究和揭示这种随机现象统计规律性的数学学科。

当进行随机试验时，人们通常关心符合某种条件的样本所组成的集合，它被称为随机事件，简称为事件。例如，想要检测某种灯泡的质量，“灯泡中有次品”就是一个随机事件。为了统计出随机事件究竟有多大可能性会发生，数学家们使用频率来描述随机事件发生的频繁程度。它是同等条件下某个事件发生次数与总试验次数之比。假设100个灯泡中有10个是次品，那么次品发生的频率就是10%。

需要注意的是，物理学中也有频率（又称周波数）的概念，它表示单位时间内某事件重复发生的次数，单位是Hz。1Hz表示事件每一秒发生一次。物理意义的频率一般用于描述声波、电磁波（如无线电波或光波）等的波动性质。如无特别说明，本章中提到的“频率”均指概率论中的数学定义。

随着重复试验的次数逐渐增大，事件频率会呈现出稳定性，数值接近某个常数。这种“频率稳定性”就是我们前面所说的统计规律性。而通过反复试验得到的频率常数，可以近似代表这个事件发生的可能性，即它的概率。