笑说数学家
Posted by 宝水 on 十二月 15, 2007
数学的严谨
有三位好朋友,一位是工程师,一位是物理学家,一位是数学家,他们经常一起讨论问题。在一次的欧洲旅程中,因乘长途火车,所以气氛沉闷。突然在车厢中走来一位中学生,口中念念有词:「如何证明所有太于2的奇数都是素数?」那位数学家说:「3是素数,5是素数,7是素数,9不是素数,反证!因此以上的命题是错误的!」而物理学家说:「3是素数,5是素数,7是素数,9是实验错误,11是素数,……」那个工程师也开口讲话:「3是素数,5是素数,7是素数,9是素数,11是素数,……」
虽然那位中学生听得一头雾水,但倒觉得很有趣,便向他们再请教了,说:「甚么是圆周率?」数学家回答说:「圆周率是一个数表示圆的圆周和直径的比。」物理学家回答说:「圆周率是3.1415927正负0.00000005。」工程师则回答说:「圆周率差不多是3。」
突然间,车厢里又走来了一个五六岁的小朋友,这小朋友看见中学生便问他说:「哥哥,我想问一下,2+2的答案是多少?」中学生便立即回答说:「小朋友,答案是4。」而小朋友亦十分高兴说:「谢谢!」然后便离开,在离开时边走边大叫着:「爸爸,我要冰淇淋,答案是4!我要冰淇淋,答案是4!」另一方面,工程师拿出了计算尺,物理学家拿出了一些实验仪器,而数学家则拿出一叠纸和一支铅笔,然后便各有各忙,看似有重要事情处理。
二分钟后,工程师首先发言说:「2+2的答案是3.9974。」其余两位则继续忙着,没有答话。而中学生却大惑不解,但他对物理学家和数学家所忙的事很有兴趣,所以他并没有离开。三小时后,也是火车的接近中途站时,物理学家便突然停下来,像是有重大事情要宣布,他用手帕抹了汗后便说:「经过我反复的实验,2+2的答案约是4.002,最大误差是0.0005。」数学家继续他的工作,工程师和物理学家各自休息,而中学生则更觉困惑,但他却期待着数学家的结果,他想:「数学家应该有正确答案的。」可惜,一直至晚上数学家依然在他的思考之中,在晚餐的时间亦没有到餐厅车厢中进膳,只见物理学家和工程师拿了一些牛油和面包,相信是给数学家吃的。直至第二天早上,物理学家、工程师和数学家都到来吃早餐,中学生看到数学家,只见数学家的精神状态不错,但双眼跟熊猫却没有两样。中学生向他们三位打招呼后,便问数学家所得出的结果如何,数学家略带羞愧的说:「唉……我还是没法算出答案,我只能证明出2+2的答案的存在性。」这一次,中学生简直是被气坏了!
不久火车经过一个草原,草原上有一只黑色的绵羊,工程师便说:「啊哈!我看到欧洲的绵羊都是黑色的!」物理学家纠正工程师的错误说:「哼!我是想你是要说有一些欧洲的绵羊是黑色的。」而数学家便再加以修正说:「啊!不对。我们现在所知的只不过是欧洲最少有一只绵羊,而这只绵羊的一边是黑色的!」
数学的智能
中学生也被弄得头痛了,不过突然想起一个问题便说道:「怎样可以用最少的材料把一群羊围绕起来?」工程师说:「先把羊群集合在一起像一个圆的形状,然后用篱笆把它们围绕起来止。」物理学家则说:「我认为可以先建一个直径是无穷的圆篱笆,然后让它收缩至到能把那些羊群围绕起来。」而数学家思想了一会之后便说:「建一个篱笆把自己包围起来,然后说:『自己在篱笆的外面。』便可!」
傍晚六时,火车终于到达目的地,三位好朋友便下车找一间酒店渡宿。在半夜时,工程师突然醒来嗅到一般浓味,他开门出来看到走廊起火,他就用房里的垃圾桶装满水把水倒向火,然后就回去睡。
过了不久,物理学逐起身嗅到烟味。他打开门也看到走廊有火,他走到有救火的水管,于是计算火的速度、距离、水压、水射向火场的轨迹等等,最后以最少量的水及能量把火熄灭,然后就回去睡。在这之后,数学家也一样嗅到烟味。他走到走廊去看火烧以及救火水管。他想了一会儿,叫道:「啊!有解决的方法!」于是就走回去再睡了。因数学家没有把火熄灭,所以工程师和物理学家也嗅到了烟味,各自用他用的方法灭火。火熄灭了,工程师和物理学家都回到房间去睡,也平平安安地渡过了这一晚。
翌日的早上,当各人都到酒店的餐厅吃早餐,正当工程师和物理学家想问数学家昨晚为何不去灭火时,酒店的其中一部自助咖啡机无故着火,工程师立即取了一个清洁用的水桶装满水,把水倒向火,就像昨晚一样。当各人以为可以放心的时候,餐厅另一边的一部自助咖啡机又着了火,这之反应最快的却是数学家了,他以最快的速度拿起水桶,当各人以为他去灭火时,他却只是把水桶交到工程师的手里,然后便慢条斯理地回到原来的座位吃早餐,当然工程师也急切地再次灭火。
当所有火都熄灭后,工程师和物理学家都气冲冲地回到他们的座位,第一件事便是问数学家为甚么在昨晚和刚才都不去灭火,而数学家的答案则是:「原因很简单,昨晚我想通了知道,你们会去灭火,所以我只要回去睡便可以了;同样地,我知工程师只需要有一个桶便可灭火,所以我便助他一把,把水桶交给他。」说完后,便得意洋洋地继续吃早餐,其实工程师和物理学家是很了解数学家的性格的,所以刚才的怒火也熄灭了!
因为发生多宗的火警,他们都觉得要转住另一间的酒店,所以在早餐后便立即退房,转投另一间的酒店。当办妥住宿的手续后,因时间尚早,便租了一个热气球到处欣赏风景,当气球飘进一峡谷内不久,他们便迷了路,那个控制气球的工作人员也很不安。这时候物理学家便说:「我有一个想法,我们能在这里喊救命,而回音能把我们的声音传到遥远的地方去。」于是他们一同靠在篮子的边沿大声地叫:「哈啰……!我们在哪里……?」他们也听到几次的回音。二十分钟后,他们听到了几声:「哈啰……!你们迷路了……!」工程师说:「这个人一定是个数学家。」那个工作人员和数学家也感到迷惑,而物理学家则暗暗发笑,像是很明白和同意工程师的推测。那个工作人员便问道:「为甚么你这么说?」工程师回答:「有三个理由。第一,他要这么久才回答。第二,他是绝对正确的。第三,他的答案完全是无用的!」工程师和物理学家也同时看着数学家的表情,而数学家也真是一脸无奈,也有点被气坏了的感觉。不过,无论如何目前最重要的事是找出路,幸好在天黑之前,他们找到了出路,但回到酒店也经已是九时许了。
这次的旅程也算得上不错,但自从热气球那天之后,数学家每天也闷闷不乐,若有所思。在回程时,物理学家为了调和气氛,便说起一个月前理学院院长对物理系的教授们说的一番话。那位理学院院长说:「为甚么我要不断地给你们的实验室,珍贵的仪器及器材提供这么多钱?你们能不能像数学系那样──他们只要钱买铅笔、纸和废纸箱。或者更好的是像哲学系的教授,他们只要铅笔和纸就够了。」其实这番话是入木三分的,不过这时候也提不起数学家的兴趣,三人便在机仓中一言不发了。
旅程后的几天,数学家决定放弃数学,不再从事这方面的研究,于是他去消防局并宣称他想当救火员。当面试时,消防局长说:「看来,你是可以当的,我很愿意聘请你,可是首先让我给你一个考试。」局长把数学家带到后巷,那里有一辆垃圾车,一条水管和水笼头。局长就说:「假定你走到后巷,看到垃圾车着火,你怎么办?」数学家说:「我会把水管接到水笼头,然后向垃圾车喷射。」「好!如果垃圾车没有着火呢?」数学家想了一会,就说:「我把垃圾车点火。」「甚么?你为甚么这么做?」「因为我可以把问题转化成我已经解决的情况。」这样当然不被取录!数学家只好继续他数学家的生涯!
十二月 15, 2007 at 7:20 上午
good…