Текст книги "Симпсоны и их математические секреты"

Последняя теорема Ферма упоминается также в романах (таких как The Girl Who Played with Fire[12]12
  Стиг Ларссон. Девушка, которая играла с огнем. М.: Эксмо, 2014.


[Закрыть]), художественных фильмах (например, Bedazzled[13]13
  В русском прокате – «Ослепленный желанием». Прим. перев.


[Закрыть] с участием Брендана Фрейзера и Элизабет Херли) и спектаклях («Аркадия» Тома Стоппарда). Пожалуй, самый известный пример – ее появление в 1989 году в сериале «Звездный путь: следующее поколение», когда в эпизоде «Отель “Рояль”» капитан Жан-Люк Пикар говорит о теореме Ферма как о «загадке, которую мы можем никогда не разгадать». Однако он ошибался, а его сведения устарели, потому что действие эпизода происходит в XXIV веке, а теорему в 1995 году доказал Эндрю Уайлс из Принстонского университета[14]14
  Должен отметить, что эта история близка моему сердцу, поскольку я написал книгу и снял на BBC документальный фильм о последней теореме Ферма и доказательстве Эндрю Уайлса. По случайному стечению обстоятельств во время непродолжительного периода работы в Гарвардском университете Уайлс читал лекции, на которых присутствовал Эл Джин, ставший впоследствии сценаристом «Симпсонов». (Саймон Сингх. Великая теорема Ферма. МЦНМО, 2000).


[Закрыть].

Уайлс мечтал решить теорему Ферма с десяти лет. Он был одержим этой идеей на протяжении трех десятилетий, а последние семь лет работал в обстановке полной секретности и в конце концов предоставил доказательство того, что уравнение xⁿ + yⁿ = zⁿ (n > 2) не имеет решений. Когда его опубликовали, оказалось, что оно занимает 130 страниц плотного математического текста. Это интересно отчасти потому, что иллюстрирует огромный масштаб достижения Уайлса, а еще потому, что его логические рассуждения слишком сложны, чтобы ими можно было оперировать в XVII столетии. В действительности Уайлс использовал столько современных инструментов и методик, что его доказательство теоремы Ферма не может быть тем подходом, который имел в виду сам Ферма.

Именно этот момент упоминался в 2010 году в телесериале BBC «Доктор Кто». В эпизоде «Одиннадцатый час» Мэтт Смит дебютирует в качестве регенерированного одиннадцатого Доктора, который должен доказать свою компетентность группе гениев, чтобы убедить их в необходимости принять его совет и спасти мир. Увидев, что эксперты уже готовы ему отказать, Доктору Кто говорит: «Да, я знаю, вы должны меня отключить, но прежде взгляните на это. Теорема Ферма. Доказательство. Я имею в виду – настоящее. Его никогда еще не видели». Другими словами, Доктор неявно признает факт существования доказательства Уайлса, но совершенно обоснованно не принимает его в качестве доказательства Пьера Ферма, которое считает «настоящим». Возможно, Доктор вернулся в XVII век и получил его у самого Ферма.

Итак, давайте подытожим. В XVII столетии Пьер Ферма утверждает, что у уравнения xⁿ + yⁿ = zⁿ (n > 2) нет решения в целых числах. В 1995 году Эндрю Уайлс находит этому доказательство и подтверждает заявление Ферма. В 2010 году Доктор Кто раскрывает настоящее доказательство Ферма. Все сходятся во мнении, что данное уравнение не имеет решений.

Таким образом, в эпизоде «Волшебник Вечнозеленой аллеи» Гомер как будто бросает вызов величайшим умам четырех столетий. Ферма, Уайлс и даже Доктор Кто считают, что уравнение Ферма нерешаемо, но Гомер все же пишет на доске следующее:

3987¹² + 4365¹² = 4472¹²

Вы можете проверить это уравнение сами с помощью калькулятора. Возведите число 3987 в двенадцатую степень. Прибавьте 4365 в двенадцатой степени. Возьмите корень двенадцатой степени из результата – и получите число 4472.

Во всяком случае именно такое число выдаст калькулятор, экран которого рассчитан только на десять разрядов. Однако если у вас есть более точный калькулятор, отображающий двенадцать или более цифр, то вы увидите иной ответ. Фактическое значение третьего члена уравнения ближе к следующему значению:

3987¹² + 4365¹² = 4472,0000000070576171875¹²

Так что же происходит? Уравнение Гомера – это так называемое самое близкое решение уравнения Ферма. То есть числа 3987, 4365 и 4472 очень близки к тому, чтобы удовлетворять уравнению Ферма, причем настолько близки, что погрешность практически незаметна. Тем не менее в математике решение либо есть, либо его нет. Самое близкое решение – это, по большому счету, вообще не решение, а значит, последняя теорема Ферма так и остается неопровергнутой.

Дэвид Коэн включил эту математическую шутку в сценарий в расчете на тех зрителей, которые оказались достаточно внимательными, чтобы заметить уравнение, и достаточно осведомленными, чтобы понять связь с теоремой Ферма. Доказательство Уайлса было опубликовано за три года до выхода этого эпизода в эфир в 1998 году, так что Коэн прекрасно знал, что теорему Ферма удалось одолеть. В каком-то смысле он даже имел к этому отношение, поскольку во время учебы в Калифорнийском университете в Беркли посещал лекции Кена Рибета, а именно Рибет предоставил Уайлсу важнейший инструмент для доказательства теоремы Ферма.

Безусловно, Коэну было известно, что теорема Ферма не имеет решений, но он хотел отдать дань уважения Пьеру де Ферма и Эндрю Уайлсу, отыскав настолько близкое к правильному решение, что оно проходило тест на простом калькуляторе. Для того чтобы найти это псевдорешение, Коэн написал компьютерную программу, которая анализировала значения x, y и z до тех пор, пока не отыскала максимально точное решение из возможных. В конце концов Коэн остановился на уравнении 3987¹² + 4365¹² = 4472¹², так как погрешность была мизерной: левая часть уравнения всего на 0,000000002 процента больше правой части.

Как только эпизод вышел в эфир, Коэн начал просматривать интернет-форумы в поисках информации о том, заметил ли кто-нибудь его шутку. И со временем нашел сообщение, в котором было сказано: «Я знаю, что это, по всей видимости, опровергает теорему Ферма, но я проверил эти цифры на калькуляторе, и они оказались правильными. Что, черт возьми, здесь происходит?»

Коэн был рад, что начинающих математиков во всем мире заинтриговал этот математический парадокс: «Я был просто счастлив, поскольку стремился получить решение, достаточно точное, чтобы калькуляторы сказали людям, что это уравнение работает».

Дэвид Коэн очень гордится своей доской в эпизоде «Волшебник Вечнозеленой аллеи». В действительности все интересные фрагменты, которые он включил в «Симпсонов» за эти годы, доставляют ему огромное удовлетворение: «Я получаю от этого настоящее удовольствие. Работая на телевидении, вполне можно не испытывать гордости за то, что вы делаете, потому что это способствует моральному разложению общества. Поэтому когда мы получаем возможность повысить уровень дискуссии (в частности, прославить математику), это компенсирует те дни, когда я пишу примитивные шутки».

Глава 4
Загадка математического юмора

Как и следовало ожидать, многие авторы «Симпсонов» из числа математиков очень любят головоломки. Естественно, эта любовь нашла свое отражение в различных эпизодах мультсериала.

Например, самая известная в мире головоломка кубик Рубика появляется в эпизоде «Гомер угадал» (Homer Defined, сезон 3, эпизод 5; 1991 год). Действие в нем происходит в 1980 году, когда кубик Рубика впервые вывезли за пределы Венгрии, а молодой Гомер проходит тренинг по вопросам ядерной безопасности. Вместо того чтобы внимательно слушать рекомендации инструктора по поводу того, что делать в случае расплавления ядерных топливных элементов реактора, он сосредоточился на новом кубике и перебирает некоторые из 43 252 003 274 489 856 000 вариантов, для того чтобы найти решение.

Кубик Рубика присутствует также в эпизодах «Ураган Нэдди» (Hurricane Neddy, сезон 8, эпизод 8; 1996 год) и «ГОМР» (HOMR, сезон 12, эпизод 9; 2001 год). А в эпизоде «Толстяк Донни» (Donnie Fatso, сезон 22, эпизод 9; 2010 год) Мо Сизлак даже использует его в качестве угрозы. Будучи владельцем бара «У Мо» и одновременно барменом, Мо постоянно становится мишенью для розыгрышей Барта, который звонит в бар и просит позвать к телефону людей с вымышленными и неприличными именами. Это вынуждает Мо громко, на весь бар, озвучивать эти имена, из-за чего у него получается примерно следующее: «Кто-нибудь видел мою большую задницу?» («Has anyone seen Maya Normousbutt?» звучит как «Has anyone seen my enormous butt?») или «Эй, парни, мне нужен мужик, чтобы целовать и обнимать!» («Hey, I’m looking for Amanda Hugginkiss» звучит как «Hey, I’m looking for a man to hugg and kiss»). Эпизод «Толстяк Донни» еще примечателен тем, что один звонок Мо оказался не розыгрышем и его сделал не Барт. Мо позвонил Энтони Д’Амико, глава пользующегося дурной славой мафиозного клана Д’Амико. Жирный Тони (так его прозвали друзья и враги) просто хотел узнать, есть ли в баре его русский друг Юрий Натор. Но Мо, решив, что это очередной розыгрыш Барта, совершает ошибку и угрожает звонящему: «Эй ты, чокнутый, я порублю тебя на кусочки и сделаю из тебя кубик Рубика, который никогда не смогу собрать!»

Более древняя головоломка появляется в эпизоде «Вперед, Мэгги, вперед» (Gone Maggie Gone, сезон 20, эпизод 13; 2009 год), который отчасти является пародией на роман Дэна Брауна «Код да Винчи»[15]15
  Дэн Браун. Код да Винчи. М.: АСТ, Neoclassic, 2013.


[Закрыть]. Действие эпизода начинается с солнечного затмения, а заканчивается открытием драгоценного камня Святой Терезы Авильской и разворачивается вокруг идеи о том, что Мэгги – это новый мессия. С точки зрения любителя головоломок самая интересная сцена эпизода связана с Гомером, который оказывается на берегу реки со своей дочкой Мэгги, собакой по имени Маленький Помощник Санты и большой банкой с капсулами яда. Гомеру крайне необходимо перебраться через реку. У него есть лодка, но она очень хрупкая и может перевезти только Гомера и еще что-то одно за один раз. Безусловно, Гомер не может оставить Мэгги на берегу вместе с ядом, поскольку ребенок может случайно проглотить капсулу. Не может он оставить с Мэгги и Маленького Помощника Санты, потому что тот может укусить ребенка. Следовательно, задача Гомера – найти такую последовательность действий, которая бы позволила ему благополучно перевезти всех и все на другой берег.

Когда Гомер начинает размышлять над тем, как выйти из сложившегося положения, кадр меняется и проблема излагается в стиле средневековой рукописи, сопровождаемой словами: «Задача первая: как дурак с тремя ношами переправится через реку?» Это отсылка к средневековому манускрипту на латыни под названием Propositiones ad Acuendos Juvenes («Задачи для развития юного ума»), в котором содержится первое упоминание о такой задаче. Этот манускрипт – замечательный сборник из более чем пятидесяти математических головоломок, составленный Алкуином Йоркским, самым образованным, по мнению многих, человеком в Европе VIII столетия.

Алкуин размещает в своем сборнике задачу, аналогичную дилемме, вставшей перед Гомером, но формулирует ее с точки зрения человека, который перевозит волка, козу и капусту и должен сделать так, чтобы волк не съел козу, а коза не съела капусту. По сути, волк – это эквивалент Маленького Помощника Санты, коза играет ту же роль, что и Мэгги, а капуста занимает место яда.

Гомер решает сделать так: сначала переправиться на другой берег с Мэгги, оставить ее там и вернуться за ядом, затем снова переправиться на другой берег, оставить там яд и опять вернуться обратно, прихватив с собой Мэгги, так как ее нельзя оставлять возле яда. После этого перевезти Маленького Помощника Санты, а Мэгги пока оставить на первом берегу, а затем возвратиться и за ней. В итоге он справляется с задачей: благополучно перевозит всех и все через реку.

К сожалению, Гомеру не удалось полностью реализовать свой план, поскольку когда в конце первого этапа он оставил Мэгги у крыльца монастыря, ее тут же забрала монахиня. Этого Алкуин предусмотреть в своей исходной схеме решения задачи не мог.

В одном из предыдущих эпизодов сериала под названием «Лиза Симпсон» (Lisa the Simpson, сезон 9, эпизод 17; 1998 год) головоломка играет еще более важную роль, поскольку лежит в основе всей его сюжетной линии. История начинается со школьной столовой, где Лиза сидит напротив Мартина Принса – пожалуй, самого одаренного юного математика Спрингфилда. В действительности Мартин воспринимает жизнь сквозь призму математики, как показано в эпизоде «Барт получает двойку» (Bart Gets an F, сезон 2, эпизод 1; 1990 год), в котором Барт временно дружит с Мартином и дает ему совет: «С этого момента ты будешь сидеть сзади, и не только в автобусе. Также в школе и в церкви… Чтобы никто не видел, чем ты занимаешься». После этого Мартин перефразирует слова Барта в математических терминах: «Вероятность озорства находится в обратно пропорциональной зависимости от близости к облеченным властью!» Он даже набрасывает уравнение, описывающее мудрое изречение Барта, где M означает вероятность озорства, а P_A – близость к человеку, наделенному властью.

В школьной столовой Мартин проявляет интерес к обеду Лизы, который представляет собой не обычную еду из столовой, а обед в вакуумной упаковке с рисунками на космическую тематику. Когда Лиза поднимает пакет и объясняет, что «такую пищу ест Джон Гленн, если он не в космосе», Мартин замечает на тыльной стороне пакета головоломку. Задача состоит в том, чтобы найти следующий символ в такой последовательности:

Мартин мгновенно решает головоломку, но Лиза оказывается в тупике. Она все больше и больше расстраивается по мере того, как сидящие вокруг нее ученики, в том числе Барт, заявляют, что готовы назвать следующий символ в последовательности. Создается впечатление, что все могут решить головоломку… кроме Лизы. В итоге девочка всю оставшуюся часть эпизода ставит под сомнение свои умственные способности и научную судьбу. К счастью, вам не придется испытывать таких эмоциональных потрясений. Я предлагаю вам минутку поразмышлять над головоломкой, а затем взглянуть на ответ, представленный ниже.

Головоломка на пакете Лизы заслуживает особого внимания, потому что она помогла укрепить математическую основу мультсериала и сыграла важную роль в привлечении нового математика в команду его авторов. Джей Стюарт Бернс изучал математику в Гарварде, после чего поступил в Калифорнийский университет в Беркли, чтобы получить степень доктора наук. Темой докторской диссертации Бернса должна была стать алгебраическая теория чисел или топология, но он отказался от этой идеи и получил степень магистра вместо степени доктора наук. Причиной преждевременного ухода Бернса из Беркли стало предложение о работе от продюсеров комедийного телесериала Unhappily Ever After («Несчастливы вместе»). Бернс всегда втайне мечтал о карьере сценариста телевизионных комедий, и это был его звездный час. Вскоре Бернс подружился с Дэвидом Коэном, и тот пригласил его в офис «Симпсонов» на вычитку сценария одного из эпизодов, которым как раз и оказался эпизод «Лиза Симпсон». По мере раскрытия сюжета, в том числе сцены с головоломкой, у Бернса формировалось ощущение, что именно здесь его место – рядом с Коэном и другими авторами «Симпсонов» из числа математиков. Когда Бернс работал в сериале «Несчастливы вместе», его считали гиком с дипломом магистра. Напротив, когда он присоединился к команде «Симпсонов», его магистерская степень перестала быть исключением. И навешенный на него ярлык ботаника сменила слава специалиста по тонкому юмору.

Хотя Дэвид Коэн не может вспомнить, кто именно предложил головоломку из эпизода «Лиза Симпсон», но первые наброски сделал он. Эта головоломка почти в таком же виде, как в эпизоде, отображена в нижней строке страницы с рисунками. Для того чтобы решить задачу, необходимо обратить внимание на то, что правая и левая половины каждого символа представляют собой зеркальное отображение друг друга. Правая часть первого символа – это цифра 1, а левая – ее зеркальное отображение. Правая часть второго символа – цифра 2, а левая – ее отображение. То же самое касается третьего, четвертого и пятого символов, а значит, шестым символом должна быть цифра 6 вместе со своим зеркальным отображением.

Верхняя строка говорит о том, что Коэн планировал использовать последовательность цифр 3, 6 и 9, но отбросил эту идею, вероятно, потому, что четвертый элемент последовательности (12) состоял бы из двух цифр. Средняя строка, в которой показана последовательность цифр 1, 4, 2 и 7, тоже не нашла поддержки, так как не совсем понятно, каким был бы ее пятый элемент, а сам Коэн уже не помнит, что он имел в виду.

Фотографию предоставил Дэвид Коэн

Рассказав мне историю о том, как его взяли в команду «Симпсонов», Бернс провел параллели между головоломками и шутками, заявив, что у них много общего. И головоломка, и шутка представляют собой тщательно продуманную схему; в обоих случаях происходит неожиданный поворот и есть кульминация. В действительности и головоломки, и шутки заставляют вас размышлять и улыбаться в тот момент, когда вы понимаете, в чем дело. Возможно, именно этим отчасти объясняется тот факт, что математики оказались столь ценными членами команды сценаристов мультсериала «Симпсоны» и привнесли в его создание не только любовь к математике, но и новый подход к работе. Бернс и раньше замечал, что его коллеги-нематематики, как правило, предлагают полностью сформированные остроты, созданные в момент вдохновения, тогда как математики из команды «Симпсонов» склонны предлагать спонтанные идеи для шуток, а затем обсуждать их до тех пор, пока не будет найден требуемый вариант.

На такой групповой подход математики полагаются и при создании сюжетных линий. По словам Джеффа Уэстбрука, коллеги Бернса по «Симпсонам» и еще одного экс-математика, подобное стремление к сотрудничеству берет начало в их предыдущей карьере: «Я был теоретиком в области компьютерных наук, а это означало, что мы с коллегами вместе доказывали множество математических теорем. Когда я пришел сюда, то с удивлением обнаружил, что примерно то же самое происходит и в комнате сценаристов, поскольку мы так же сидим и выдвигаем свои идеи. Во всем этом присутствует некая общая творческая нить, помогающая решить задачу. В одном случае это математическая теорема, в другом – поворот сюжета. Нам необходимо разбить сюжет на составляющие и проанализировать его развитие. О чем вообще идет речь в этой истории?»

Взяв себе на заметку сказанное Уэстбруком, я начал спрашивать других авторов «Симпсонов», почему, по их мнению, многие сценаристы с математическими наклонностями нашли в сериале свой дом. Как объяснил Дэвид Коэн, потому что они более уверенно и комфортно себя чувствуют в ходе исследования чего-то неизведанного, вооружившись только интуицией: «Процесс доказательства чего-то сродни процессу написания сценария для комедии, поскольку в обоих случаях вы не можете быть уверены, что достигнете конечной цели. Когда вы пытаетесь придумать шутку из ничего (при этом она должна отражать определенную тему или рассказывать определенную историю), нет никаких гарантий, что таковая вообще существует, к тому же будет смешной и поможет вам реализовать задуманное. Точно так же, когда вы пытаетесь доказать что-то в математике, велика вероятность, что это просто недоказуемо. Безусловно, достаточно велика вероятность и того, что нет доказательства, доступного человеческому пониманию. В обоих случаях (поиска шутки и доказательства теоремы) интуиция подсказывает вам, стоят ли ваши усилия потраченного времени».

Коэн добавил, что математическая подготовка помогает обрести ту интеллектуальную выносливость, которая так необходима для написания сценария эпизода «Симпсонов»: «Кажется, что все это легко и весело, а нам порой приходится долго биться головой о стену. Мы пытаемся рассказать сложную историю за короткий промежуток времени; при этом возникает множество логических проблем, требующих решения. Это большая головоломка. Трудно убедить кого-либо в том, что создание сериала сопряжено с болью и страданиями, ведь конечный продукт получается весьма динамичным и беззаботным. Любой момент процесса написания сценария может быть безумно увлекательным и одновременно изматывающим».

Для того чтобы узнать еще одну точку зрения, я поговорил с Мэттом Селманом, который, прежде чем присоединиться к команде авторов «Симпсонов», изучал английский язык и историю. Он позиционирует себя как человека с минимальными математическими знаниями. Когда я его спросил, почему «Симпсоны» столь привлекательны для любителей математики, он согласился с утверждением Коэна, что сценарий – это та же головоломка, а сложные эпизоды – настоящий «сжигатель мозга». Кроме того, по мнению Селмана, сценаристам-математикам свойственна одна особая черта: «Все комедийные сценаристы считают, что они – великие знатоки человеческих душ, и как никто другой понимают их чувствительность, сентиментальность и остальные «-альности». Если вы хотите выставить математиков в невыгодном свете, можете сказать, что они холодны и бессердечны и не умеют создавать замечательные зарисовки о том, что значит любить и терять, но я с этим не согласен. Тем не менее разница все же есть. Думаю, математический склад ума больше всего пригоден для написания шуток, потому что в основе математики лежит логика. Чем логичнее вы рассуждаете, тем интереснее вам искажать и трансформировать эту логику. Мне кажется, что человек с логическим складом ума находит настоящий юмор в отсутствии логики».

Майк Рейсс, который работал над созданием самого первого эпизода «Симпсонов», согласен: «Существует слишком много ошибочных теорий в отношении юмора. Вы когда-либо слышали, что пишет о юморе Фрейд? Так вот, он совершенно неправ. Но я понимаю, что многие шутки основаны на ложной логике. Приведу пример. Утка заходит в аптеку и говорит: “Будьте добры, дайте мне гигиеническую губную помаду”. Аптекарь спрашивает: “Вы будете платить наличными?” Утка отвечает: “Нет, запишите помаду на мой клюв”[16]16
  Англ. bill означает и «клюв», и «счет». Утка говорит «запишите на мой счет», что можно понять как «запишите на мой клюв». Прим перев.


[Закрыть]. Так вот, если бы комедия была построена на абсурдности, то смешно было бы уже то, что утка заходит в аптеку. Но дело не в абсурдности, а в обманчивой логике – именно она сводит воедино все разрозненные элементы этой истории».

Хотя авторы «Симпсонов» называют разные причины того, почему математический склад ума так подходит для написания комедий, без ответа остается один важный вопрос: почему все эти математики работают в сериале «Симпсоны», а не, скажем, 30 Rock («Студия 30», или «30 потрясений») или Modern Family («Американская семейка»)?

Эл Джин считает, что между математикой и другими точными науками примерно такая же разница, как между игровым кино и анимацией: «Думаю, игровые телевизионные фильмы похожи на экспериментальную науку, поскольку актеры играют свои роли так, как хотят, и вам приходится приспосабливаться к их видению. Напротив, анимация больше напоминает чистую математику, потому что вы держите под контролем все нюансы сценария, развития сюжета и т. д. Мы действительно можем контролировать абсолютно все. Анимация – это вселенная математики».

* * *

Математика лежит в основе некоторых любимых шуток Майка Рейсса: «Я люблю такие шутки. Я буквально смакую их. Вот сейчас вспомнил одну замечательную шутку, услышанную еще в детстве. Она о парнях, которые купили целый грузовик арбузов по доллару за штуку, а затем начали ездить по городу и продавать их по доллару за штуку. В конце дня они поняли, что так ничего и не заработали, и один из них сказал: “Надо было брать грузовик повместительнее”»[17]17
  Мы можем записать эту шутку в математическом виде, приняв P_t в качестве розничной цены, P_w в качестве оптовой цены, а N в качестве количества арбузов, которые может перевозить грузовик. Формула прибыли (в долларах) выглядит так: $ = N × (P_t − P_w). Следовательно, если P_w = P_t, тогда очевидно, что покупка большего грузовика и увеличение числа N никак не скажется на прибыли.


[Закрыть].

Небольшой рассказ Рейсса – часть давней традиции математических шуток, которые бывают самыми разными, от тривиальных в одну строку до замысловатых историй. Такие шутки многим могут показаться довольно странными, и они действительно не входят в тот репертуар, с которым обычно выступают эстрадные комики. Но тем не менее они представляют собой достаточно большую часть математической культуры.

Я впервые познакомился с утонченной математической шуткой еще в подростковом возрасте, когда читал книгу Иэна Стюарта Concepts of Modern Mathematics («Концепции современной математики»[18]18
  Издана на русском языке: Стюарт Я. Концепции современной математики. Минск: Изд-во «Вышэйшая школа», 1980. Прим. ред.


[Закрыть]). Вот эта шутка:

Астроном, физик и математик проводили отпуск в Шотландии. Любуясь пейзажем из окна поезда, они увидели посреди поля черную овцу. «Как интересно, – заметил астроном, – в Шотландии все овцы черные!» На что физик ответил: «Нет, нет. Некоторые шотландские овцы черные!» Математик долго смотрел с мольбой в небеса, а затем произнес: «В Шотландии есть минимум одно поле, содержащее минимум одну овцу, минимум один бок которой черный».

На протяжении следующих семнадцати лет я хранил эту историю где-то в дальних уголках своей памяти, а затем включил в свою первую книгу, в которой шла речь о теореме Ферма и ее доказательстве. Эта шутка была идеальной иллюстрацией строгой природы математики. На самом деле мне так понравилась история о черной овце, что я часто рассказывал ее во время лекций, после которых слушатели нередко подходили ко мне и делились своими байками о числе π, бесконечности, абелевых группах и лемме Цорна.

Мне стало интересно, что еще вызывает смех у моих коллег-технарей, и я попросил их прислать мне по электронной почте свои любимые математические шутки. На протяжении десяти лет я получал неизменный поток комедийных историй в стиле ботаников, от унылых каламбуров до забавных анекдотов. Одна из моих любимых историй – об отце кибернетики, математике Норберте Винере. Впервые ее записал историк математики Говард Ивс (1911–2004):

Когда Винер с семьей переехал в новый дом, расположенный в нескольких кварталах от старого, его жена, зная о рассеянности мужа, дала ему памятку, в которой рассказывалось, как добраться до этого дома. Но когда в конце дня Винер собрался домой, он не смог вспомнить, ни где лежит инструкция, ни где находится новый дом. В итоге он отправился к своему старому дому. Там он увидел маленькую девочку и спросил ее: «Девочка, а ты случайно не знаешь, куда переехали Винеры?» «Да, папочка, знаю, – последовал ответ, – мама сказала, что ты наверняка будешь здесь, и послала меня показать тебе дорогу домой».

Впрочем, анекдоты об известных математиках, а также шутки, в основе которых лежат стереотипные характеристики математиков, позволяют получить весьма ограниченное представление о природе этой науки. Кроме того, они могут стать однообразными и скучными, как показано в следующей известной пародии:

Инженер, физик и математик оказались в анекдоте, причем очень похожем на те, которые вы, без сомнения, уже слышали. После некоторых наблюдений и приближенных вычислений инженер осознает сложившуюся ситуацию и начинает смеяться. Через несколько минут физик тоже все понимает и радостно хихикает, потому что теперь у него достаточно экспериментальных данных, чтобы опубликовать работу. Все это приводит математика в недоумение, поскольку он сразу заметил, что стал объектом анекдота и на основании подобных анекдотов быстро пришел к выводу, что и в этом присутствует юмор, но считает, что этот анекдот слишком тривиален, чтобы быть значимым, не говоря уже о том, чтобы быть смешным.

Тем не менее существует немало шуток, юмор в которых основан на реальном языке и инструментах математики. Например, есть одна известная шутка, которая, по всей видимости, родилась во время экзамена с участием озорного студента по имени Питер Уайт из Нориджа (Англия). Вопрос в экзаменационном билете состоял в том, чтобы раскрыть скобки в выражении (a + b)ⁿ. Если вы никогда не сталкивались с подобным заданием, тогда вам необходимо знать только то, что оно касается бинома Ньютона, а правильный ответ должен гласить, что r-й член разложения в ряд имеет коэффициент n!/[(r − 1)!(n − r + 1)!]. Это сугубо специальный ответ, но Питер совершенно по-другому истолковал вопрос (англ. expand имеет несколько значений, в том числе раскрыть и расширить. Прим. перев.), что вдохновило его на такое решение:

Впечатляющая трактовка Питера заставила меня задуматься. Создание математической остроты требует понимания математики, а для того чтобы оценить эту шутку, необходим аналогичный уровень знаний. Следовательно, математические шутки – это проверка ваших знаний математики.

Взяв себе это на заметку, я собрал лучшие математические шутки мира, классифицировал их по степени сложности и разделил на пять экзаменационных билетов, которые распределил по всей книге. Продолжая исследовать присутствующий в «Симпсонах» математический юмор, вы столкнетесь со все более сложными экзаменационными билетами. Ваша задача – прочитать шутки и отметить, какие из них вызвали у вас смех (или стон). Это позволит вам оценить уровень своих математических знаний и чувства юмора.

Вы можете перевернуть свой экзаменационный билет… прямо сейчас!

Удачи!

ЭКЗАМЕН ПО АРИФМЕТИКЛЕ И ГЕОМЕТИХИХИ

Состоящий из пяти частей тест на чувство юмора и математические знания

Экзамен разделен на пять отдельных частей.

Первый раздел – это простейший тест на наличие чувства юмора и математических знаний, состоящий из восьми простых шуток[19]19
  Эти каламбуры, остроты и анекдоты с неожиданной концовкой передавались от одного поколения гиков к другому, поэтому имена авторов, как ни печально, затеряны во мгле веков (или же эти авторы по вполне понятным причинам пожелали сохранить анонимность).


[Закрыть].

Уровень сложности следующих разделов повышается.

Выставьте себе оценку исходя из количества случаев, когда шутка вызывает у вас смех (или стон).

Если вы набрали более 50 процентов баллов, значит, вы успешно сдали соответствующую часть экзамена.

ЭКЗАМЕН I

ЭКЗАМЕН НА УРОВНЕ НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЫ

Шутка 1

Вопрос: Что число 0 сказало числу 8?

Ответ: Красивый пояс!

2 балла

Шутка 2

Вопрос: Почему 5 съело 6?

Ответ: Потому что 7 съело 9. (Англ. seven, eight, nine созвучно с seven ate nine.)

2 балла

Шутка 3

– Тук-тук.

– Кто там?

– Выпуклый многогранник.

– Выпуклый кто?

– Выпуклый, который идет в тюрьму!

(Англ. prison созвучно с prism, т. е. с призмой.)

3 балла

Шутка 4

– Тук-тук.

– Кто там?

– Призма.

– Призма какая?

– Та, в которую идет выпуклый многогранник!

3 балла

Шутка 5

Учитель: «Чему равно семь Q плюс три Q?»

Ученик: «Десять Q». (Англ. ten Q, созвучно с thank you, т. е. «спасибо».)

Учитель: «Пожалуйста».

3 балла

Шутка 6

Вождь племени чероки имел три жены, каждая из которых была беременна. Первая скво родила мальчика, и вождь пришел в такой восторг, что построил ей вигвам из шкуры буйвола. Через несколько дней родила вторая жена, и тоже мальчика. Вождь был очень счастлив и построил ей вигвам из шкуры антилопы. Через несколько дней родила и третья жена, но вождь сохранил подробности в тайне.

Он построил для третьей жены вигвам из шкуры бегемота и поставил перед членами своего племени задачу: определить детали рождения этого ребенка. Тот, кто правильно решит задачу, получит приз. Несколько человек попытались разгадать секрет, но безуспешно. В конце концов один молодой и храбрый воин вышел вперед и заявил, что третья жена родила близнецов. «Верно! – воскликнул вождь. – Но как ты догадался?»

«Все просто, – ответил воин. – Стоимость жены бегемота равна сыновьям жен двух других шкур». (Англ. squaw («жена») созвучно со словом square – «квадрат». Эта шутка на английском языке фонетически очень похожа на формулировку теоремы Пифагора.)

В других версиях шутки 6 другая концовка. Тот, кто улыбнется, прочитав обе концовки, получит дополнительные баллы.