Помоги проекту - поделись книгой:
– Что в телеграмме?
– Там сказано, где можно найти пропавшего эрла.
– Но…
– Я знаю только одну ферму в окрестностях Даунингем-холла, где есть телега с колесами, диаметр которых точно соответствует тому, что я вычислил, – это довольно большой диаметр для тележного колеса. Я убежден, что эрл покинул Даунингем-холл добровольно под покровом тьмы, а примитивной телегой воспользовался, чтобы не привлекать внимания. Он найдется в том месте, где обычно держат эту телегу.
На следующее утро миссис Сопсудс принесла телеграмму от инспектора: ЭРЛ Д ЦЕЛ И НЕВРЕДИМ МОИ ПОЗДРАВЛЕНИЯ РОУЛЕЙД.
– Так куда же уехал из дома эрл? – спросил я с любопытством.
– Эта тайна, Ватсап, могла бы разрушить репутацию нескольких в высшей степени уважаемых семейств Европы. Зато я могу сказать вам размер тележного колеса.
Дважды два
Существует бесчисленное множество карикатур на тему Ноева ковчега. Мой любимый рисунок посвящен его биологическому аспекту. На ковчег по трапу заводят последние несколько пар животных – слонов, жирафов, обезьян. Ной что-то ищет вокруг, ползая на четвереньках. Его жена кричит, перегнувшись через борт: «Ной! Не ищи вторую амебу, обойдемся!»
Существуют и математические шутки на тему ковчега.
После того, как вода спала, Ной отпустил всех животных и велел им плодиться и размножаться. Примерно через год он решил проверить, как идут дела. Он отправился в путь и всюду встречал слонят, крольчат, козлят, детенышей крокодилов, жирафов, гиппопотамов и казуаров. Но затем он наткнулся на одинокую пару змей, которые выглядели потерянными.
– В чем проблема? – спросил Ной.
– Не можем размножаться, – ответила одна из змей. (Не забывайте, что наш Ной чем-то напоминает доктора Айболита и умеет разговаривать по-звериному.)
Разговор услышала пробегавшая по соседнему дереву обезьяна.
– Сруби несколько деревьев, Ной.
Ной ничего не понял, но сделал так, как посоветовала обезьяна. Еще через несколько месяцев он вновь посетил змей, и на этот раз его встретили многочисленные змееныши. В общем, все были счастливы.
– Ну хорошо, как же вам это удалось? – спросил Ной у змей.
– Мы – гадюки. Мы можем размножаться, только используя бревна.
Загадка гусиного клина
Не секрет, что стаи перелетных птиц в полете часто приобретают форму клина. Особенно привычны глазу клинья диких гусей, нередко состоящие из десятков и даже сотен птиц. Что заставляет их летать подобным строем?
Исследователи давно предположили, что такой строй в полете помогает сберечь энергию, позволяя птицам избегать турбулентного следа от крыльев тех, кто летит впереди, и недавние экспериментальные и теоретические исследования подтвердили, в общем и целом, эту точку зрения. Однако эта теория опирается на предположение о том, что птицы способны чувствовать воздушные течения и подстраивать свой полет соответственно, но до сих пор не ясно, могут ли они на самом деле это делать.
Есть и альтернативное объяснение. Оно состоит в том, что у стаи есть вожак – тот, что летит впереди, – и все остальные гуси просто следуют за лидером. Может быть, лидер лучше всех ориентируется – или просто знает, куда лететь. А может быть, первой в строю может оказаться любая птица.
Прежде чем перейти к ответу, необходимо разобраться в некоторых основных качествах птичьего полета. При устойчивом полете птица машет крыльями циклически, вверх-вниз. Вверх она поднимается за счет движения крыла вниз, когда воздушные завихрения уходят, вращаясь, от кромки крыла; движение вверх возвращает крыло на исходную позицию, чтобы цикл мог повториться. Длина цикла называется его периодом.
Предположим, две птицы машут крыльями с одинаковой периодичностью, как обычно и происходит в стае во время перелета. Однако, хотя крылья птиц движутся одинаково, это не означает, что одни и те же движения делаются одновременно. К примеру, в тот момент, когда одна из птиц ведет крыло вниз, другая, возможно, возвращает его вверх. Соотношение между движениями крыльев разных птиц называют относительной фазой – это доля цикла между тем моментом, когда одна из птиц начинает движение крылом вниз, и тем, когда то же движение начинает другая птица.
Благодаря замечательной, почти детективной, работе Стивена Португала и его группы мы теперь знаем, что теория энергосбережения верна и что птицы действительно чувствуют невидимые воздушные течения достаточно хорошо, чтобы подстраиваться под них. Серьезная проблема экспериментальных исследований состоит в том, что птицы, за которыми вы пытаетесь наблюдать, стремительно исчезают из виду вместе со всем закрепленным на них оборудованием.
И здесь на сцену выходит лысый ибис.
Когда-то лысых ибисов было так много, что древние египтяне даже использовали стилизованное изображение этой птицы в качестве иероглифа «ах», означающего «сиять». На сегодняшний день их уцелело всего несколько сотен, в основном в Марокко. В связи с этим в зоопарке Вены была начата программа по размножению этих птиц в неволе. Много усилий тратится на то, чтобы научить птиц правильным маршрутам миграции. Для этого их учат следовать за сверхлегким летательным аппаратом, который летает вдоль отдельных участков пути а также возвращается вместе с птицами на базу.
Португал понял, что, используя этот летательный аппарат, можно наилучшим образом измерить все параметры полета птиц, их положение в пространстве и характеристики движения крыла, ведь птицы при этом не исчезают за горизонтом с пугающей скоростью, а остаются все время рядом. То, что удалось обнаружить его группе, оказалось поразительно и элегантно. Каждая птица располагается позади и чуть в стороне от передней и так настраивает относительную фазу ударов крыльями, что может воспользоваться восходящим потоком, который создает вихрь из-под крыла впереди летящей птицы. При этом для того, чтобы эффективно воспользоваться восходящим движением воздуха, вторая птица должна не только попасть концом крыла в нужное место (а оно относительно невелико), но и точно настроить фазу движений крыльями.
На первый взгляд эта методика позволяет не только клиновидное построение в полете, но и зигзагообразное, при котором каждая птица летит сзади сбоку от предыдущей, но все вместе не образуют единого клина. (Каждая птица может выбирать, слева ей лететь от лидера или справа.) Однако в этом случае первая птица, нарушившая клиновидное построение, окажется прямо позади птицы, летящей на две позиции впереди нее. В этом месте воздух будет турбулентным из-за возмущения, производимого передней птицей, и попасть кончиком крыла в нужную точку – а значит, и воспользоваться подъемной силой – будет намного сложнее. Этой проблемы можно избежать, если каждая птица будет устраиваться обязательно с внешней стороны клина, где воздух ничем не возмущен.
В принципе, птицы могли бы образовать единую диагональную линию, примерно соответствующую одному из плечей V. Однако при этом место с другой стороны – ближе к лидеру – оставалось бы свободным. Но следует заметить, что один из концов птичьего клина, как правило, длиннее другого.
В экспериментах с ибисами молодым птицам требовалось немало времени, чтобы научиться занимать в полете правильную позицию. На практике обычно находятся птицы, у которых это не получается, а клин редко бывает правильным. Тем не менее детальные эксперименты убедительно показывают, что ибисы достаточно хорошо ощущают потоки воздуха, чтобы занимать самую энергоэффективную или близкую к ней позицию по отношению к передней птице.
Мнемоника для e
Для запоминания числа π существует бесчисленное количество мнемонических правил. Для другой знаменитой математической постоянной – числа
таких правил гораздо меньше. Два из них позволяют запомнить по десять цифр этой константы:
Существует также мнемонический текст на 40 знаков, в котором рассказывается о числе
We present a mnemonic to memorise a constant so exciting that Euler exclaimed: '!' when first it was found, yes, loudly '!'. My students perhaps will compute
«Простая формула суммирования», упомянутая в тексте, такова:
и так до бесконечности. Теперь знак! обозначает факториал
Поразительные квадраты
Существует бесконечно много натуральных чисел, которые можно выразить в виде суммы трех квадратов двумя разными способами:
Это соотношение сохраняется, если мы будем последовательно убирать из каждого числа крайнюю левую цифру:
23789² + 61945² + 42864² = 42868² + 61943² + 23787²;
3789² + 1945² + 2864² = 2868² + 1943² + 3787²;
789² + 945² + 864² = 868² + 943² + 787²;
89² + 45² + 64² = 68² + 43² + 87²;
9² + 5² + 4² = 8² + 3² + 7².
Оно сохраняется также, если последовательно убирать из каждого числа крайнюю правую цифру:
12378² + 56194² + 64286² = 24286² + 76194² + 32378²;
1237² + 5619² + 6428² = 2428² + 7619² + 3237²;
123² + 561² + 642² = 242² + 761² + 323²;
12² + 56² + 64² = 24² + 76² + 32²;
1² + 5² + 6² = 2² + 7² + 3².
А также если мы будем убирать цифры одновременно с двух сторон:
2378² + 6194² + 4286² = 4286² + 6194² + 2378²;
37² + 19² + 28² = 28² + 19² + 37².
Эту математическую загадку прислали мне Молой Де и Нирмалья Чаттопадхьяй, объяснившие простую, но умную идею, на которой все это основано. Сможете ли вы уподобиться Хемлоку Сомсу и раскопать этот секрет?
Загадка тридцати семи
– Как любопытно! – заметил я, размышляя вслух.
– В мире много любопытного, Ватсап, – отозвался Сомс, дремавший, как мне казалось, в своем кресле. – Что именно вы имеете в виду?
– Я взял число 123 и повторил его шесть раз, – объяснил я.
– И получили 123123123123123123, – пренебрежительно сказал Сомс.
– Ну да, но я еще не закончил.
– Вы, несомненно, умножили это число на 37, – сказал великий детектив, вновь подрывая мою убежденность в том, что я могу сказать что-нибудь новое для него.
– Да! Умножил! И вот я получил… нет, Сомс, не прерывайте меня, пожалуйста… вот ответ… 4555555555555555551, и цифра 5 в нем повторяется много-много раз.
– И это любопытно?
– Без сомнения. Причем если один такой пример может быть случайным совпадением, то в данном случае все это не случайно. Нечто подобное происходит и в тех случаях, когда я беру не 123, а 234, или 345, или 456. Взгляните! – и я показал ему свои расчеты:
234234234234234234 × 37 = 8666666666666666658;
345345345345345345 × 37 = 12777777777777777765;
456456456456456456 × 37 = 16888888888888888872.
– И не только это: если я повторю 123, или 234, или 345, или 456 какое-то другое число раз и умножу это на 37, то в ответе опять же будет много-много повторений одной и той же цифры, а нарушения будут только по бокам.
– Я склонен думать, – пробормотал Сомс, – что структура числа 123, 234, 345 и т. д. не имеет значения. Другие числа вы пробовали?
– Я пробовал 124, и ничего не получилось. Взгляните:
124124124124124124 × 37 = 4592592592592592588.
Поделиться книгой: