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中外科学家发明家丛书_多人【完结】(264)

  阿基米德博学多才,在许多领域都有建树。他用科学知识不仅为叙拉古 人民的生产生活解决了许多实际问题,而且在科学理论上也指导了后人的研 究。在工作中,他曾给他的助手们出了一道十分复杂的题目,这道题目是用 诗文表达出来的。

  我的朋友,你准确地算一算太阳神的牛吧!

  尽管你聪明智慧,可也得费煞脑筋。

  从前,在西西里岛的草原上,曾经在那儿放牧过多少牛呢?

  告诉你,这些牛分成4群。

  它们的颜色各有差异,第一群白得像乳汁一样,而第二群却正相反,它 们是那样乌黑,黑漆得直发光亮。

  第三群是棕色的,第四群的牛身则带有花点。

  在每群中,既有牡牛,也有牝牛。

  再告诉你,这些牛数可有一定的比例:

  在牡牛中,白牛数等于棕牛数,连同黑牛的1/3。

  别忘了,还得加上黑牛的一半算在一起;

  还要告诉你,黑牛数等于花牛的1/4,

  再加上花牛的1/5也不够,把棕牛数都搭到底。朋友,最后我要你假设, 那花牛数呀!

  它等于白牛的1/6加1/7,

  对了,还得加上棕牛数呢!

  然而,对于雌性牛,各色牛数的比例是大不相同:白牝牛数等于黑牛的 1/3,还得加上1/4,不过,这黑牛可是包括雌、雄都在内的;其次,黑牝牛 数是所有花牛数的1/4,再加上1/5,计算时得注意:

  牛群中每头花牝牛、每头花牡牛都得算进去。同样地,花牝牛数相当于 牧场上全部棕牛数的1/5,又得加1/6呀!

  最后,棕牝牛数可就是白牛数的1/6加1/7了。白牛,同样是雌雄性都 在内。

  我的朋友,在那儿,至少有多少头牛聚集在一起呢?别忘了,你得按各 种颜色的雌性和雄性牛分别算出。如果你能准确地告诉我这些数,你可称得 上善算的机灵鬼。

  不过,你还够不上是个聪明人;要是你想当聪明人,来吧,回答我另一 个题目——用我新给的条件:将全部白牡牛和黑牡牛集合在一起,它们就能 摆成一个宽度和长度都相等的方形;这一望无际的西西里草原呢,

  就会被大群的牡牛挤得水泄不通。

  可是,要把棕牡牛和花牡牛聚集在一起呢?

  那样子就是一个三角形,顶点上站着一头牡牛,而三边都一样;

  没有一头棕牡牛,也没有一头花牡牛漏掉,

  草原上看不到一头别样毛色的牛。

  就这样,你好好想一想,去发现它、领悟它吧!

  我的朋友,如果你提供每种牛的头数,

  那么,我将公开的宣布,你是个胜利者,

  你的声誉就会大放光芒,完全能够骄傲地扬名于天下了。

  阿基米德的这道数学题风靡了2000多年,是具有高度水平和典型意义的 不定方程,用现代数学方法解决,也需要一定的技巧,更何况2000多年前的 奴隶社会,科学和技术的发展比现在相差甚远,因此,要解开这道难题,其 困难是可想而知的。

  阿基米德的助手用了一个多月的时间,终于解决了诗文第1行到30行提 出的问题:在那,至少有多少头牛聚集在一起呢?别忘了,你得按各种颜色 的雌性和雄性分别算出。阿基米德的助手是用何种方法计算出草原上牛的总 数和每种牛的准确数字,后人已不得而知,但现代人用现代数学方法——不 定方程计算出,草原上的牛有

  7              6            6 白牡牛1.0366482×10头 黑牡牛7.460514×10头花牡牛7.358060×10

  6 头   棕牡牛4.149387×10头

  6              6 头白牝牛7.206360×10头 黑牝牛4.893246×10头

  6               6 花牝牛3.515820×10头      棕牝牛5.439213×10

  按阿基米德在诗文中的话说,能准确计算出草原上雌、雄两性牛的准确 数字的人,可称得上是善算的机灵鬼,科学发展到今天,能称得上善算的机 灵鬼的人可能已为数不少,但要做一个阿基米德诗文中称赞的聪明人,能够 大放光芒,扬名天下的人,可就不是件容易事,他必须解决阿基米德诗文中 后一段的问题。这后一段的问题,不仅阿基米德的助手没有找到正确的答案, 此后的2000多年里也没有人能解开这道难题。

  到了1889年,一位名叫倍尔的土木工程师和他的两个朋友,夙兴夜寐地 埋头计算了整整4年,用费尔马方程,完成了这道难题非常微薄的小小一部 分计算工作。通过计算,他们得出了最初结果,白、黑、棕、花4种牛的牡 牛和牝牛的数目都是50万位以上的数。阿基米德以当时对宇宙的概念,曾经

  63 提出过,宇宙里装满沙子,也不过10粒,而“群牛问题”所得答案中的牛 数,设想以地球至银河中心之间的距离为半径,制成一个球,即使将牛缩小 到沙粒一样大,也只能装下一部分,因此,要完成这项计算所需的人力、时 间是无法计算的。因此,在阿基米德之后2000多年的今天,对于“群牛问题” 的后一部分,仍然没有人能够得到准确答案。

  阿基米德在2000多年前,能够设计出这样一道题,“难倒了古今中外无 数的数学家,今后世数学家景仰和叹服,人们不得不惊叹:阿基米德是神!


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