Математические головоломки профессора Стюарта Стюарт Иэн
Загадка с кубами приобрела некоторую известность потому, что в 1940 г. знаменитый математик Годфри Харолд Харди написал в книге «Апология математика»[6], что подобные головоломки не имеют никакой математической ценности, поскольку зависят от используемой нотации (в данном случае десятичной) и представляют собой всего лишь случайные совпадения. Однако, разгадывая такие загадки, можно почерпнуть немало полезных знаний в области математики, а обобщения (к примеру, расширение задачи на другие системы счисления, помимо десятичной) позволяют обойти вопрос нотации.
Один из вариантов этой головоломки – концепция самовлюбленного числа, которое определяется как число, равное сумме n-х степеней составляющих его десятичных цифр для некоторого n. Если речь идет о явно заданном n, используется термин n-совершенное число.
Будем записывать число, составленное из цифр a, b, c, d, как [abcd], чтобы отличать его от соответствующего произведения abcd. То есть [abcd] = 1000a + 100b + 10c + d. Мы должны решить уравнение:
[abcd] = a4 +b4 +c4 + d4,
где все неизвестные являются целыми числами и лежат в диапазоне от 0 до 9. Эту задачу никак нельзя называть тривиальной. Попробуйте!
Ответ см. в главе «Загадки разгаданные».
На этот раз задача состоит в том, чтобы решить уравнение:
[abcde] = a5 + b5 + c5 + d5+ e5,
что, как несложно догадаться, еще труднее.
Ответ в главе «Загадки разгаданные».
Несложно доказать, что n-самовлюбленные числа существуют только для n 60, поскольку при любом n > 60 мы имеем n·9n < 10n–1. В 1985 г. Дик Уинтер доказал, что существует ровно 88 самовлюбленных чисел с ненулевой первой цифрой. Для n = 1 в этой роли выступают все десять цифр (мы включаем сюда 0, потому что в данном случае это единственная цифра числа). Для n = 2 самовлюбленных чисел не существует. Для n = 3, 4, 5 см. ответы к разделу о цифровых кубах и две предыдущие задачи. Для n 6 получаем следующие числа:
Пифилология, пиэмы и пиллиш
Now, I wish I could recollect pi.
«Eureka», cried the great inventor.
Christmas pudding; Christmas pie
is the problem's very centre.
See, I have a rhyme assisting
my feeble brain,
its tasks sometimes resisting.
How I wish I could enumerate pi easily, since all these horrible mnemonics prevent recalling any of pi's sequence more simply.
Последняя фраза выдает нас с головой: все приведенные фразы – это мнемонические правила – тексты, помогающие запомнить часть числа . Придумано даже слово для подобных вещей: пифилология. Чтобы воспользоваться таким мнемоническим правилом, нужно сосчитать буквы в последовательных словах: 3, 1, 4, 1, 5, …
Некоторые из многочисленных запоминалок для обсуждались в книге «Кабинет…»; здесь мы вспомним одну из них (приведенную ниже запоминалку на французском языке) и посмотрим еще несколько. Вообще, таких запоминалок существует множество, см., к примеру, сайты:
http://en.wikipedia.org/wiki/Piphilology
http://uzweb.uz.ac.zw/science/maths/zimaths/pimnem.htm
Одно из самых известных мнемонических правил для – александрийский стих (поэтический размер), который начинается так:
- Que j'aime faire apprendre
- Un nombre utile aux sages!
- Glorieux Archimde, artiste ingenieux,
- Toi, de qui Syracuse loue encore le mrite! –
и продолжается до 126 знаков. Я особенно рекомендую следующую португальскую запоминалку:
Sou o medo e temor constante do menino vadio. (Я – постоянный страх и ужас для ленивых мальчиков.)
А вот румынский вариант:
Asa e bine a scrie renumitul si utilul numar. (Это правильный способ писать знаменитое и полезное число.)
Он обладает несомненным достоинством понятности и простоты[7].
Стихи, посвященные числу , называют пиэмами. 32-й знак равен 0, а слово нулевой длины вставить невозможно. Однако существуют способы обойти это препятствие. В пилише – кодовой системе, обычно используемой для -мнемоники, за 0 считается десятибуквенное слово. Майк Кейт в «Автореферентной истории»[8] использовал другой набор правил. Это, насколько мне известно, самый длинный образец на сегодняшний день («Книга рекордов Гиннесса» мне свидетель) – это «Cadaeiccadenza» (3834 знака) и книга «NotAWake» (10 000 знаков) того же Кейта. Книга начинается так:
- Now I fall, a tired suburbian in liquid under the trees
- Drifting alongside forests simmering red n the twilight over Europe.
- So scream with the old mischief, ask me another conundrum
- About bitterness of possible fortunes near a landscape Italian.
- A little happiness may sometimes intervene but usually fades.
- A missionary cries, striving to understand worthless, tedious life.
- Monotony's lost amid ocean movements
- As the bewildered sailors hesitate. I become salt,
- Submerging people in dazzling oceans of enshrouded unbelief.
- Christmas ornaments conspire.
- Beauty is, somewhat inevitably now, both
- Feelings of faith and eyes of rationalism.
Здесь десятибуквенные слова считаются за 0, а более длинные – за два знака; к примеру, 13-буквенное слово обозначает 13.
На сайте Кейта вы сможете найти огромное количество дополнительной информации и примеров.
Без улик
Из мемуаров доктора Ватсапа
Листая потрепанные страницы своих записных книжек, я вспоминаю бесчисленные загадки, которые Сомс решал, обращая внимание на улики столь тонкие, что они успешно ускользали от внимания менее острых умов. В памяти всплывают такие дела, как приключение суссекского эмпайра (замечательная таинственная история спортивной раздевалки, решающую роль в разгадке которой сыграл слишком быстро истершийся мяч для крикета), история коровы со сломанным рогом, покушение на тройное убийство подсвинка и дело о пропавшем пироге. Однако среди этих дел одно стоит особняком: это загадка, единственным ключом к которой служило полное отсутствие каких бы то ни было зацепок и улик.
Дело происходило в мокрый пасмурный вторник, когда улицы Центрального Лондона были заполнены густой смесью дыма и тумана. Мы отказались на некоторое время от активного преследования преступников ради раздумий у теплого огня в компании объемистых бокалов вездесущего и даже немного надоевшего кларета.
– Послушайте, Сомс, – заметил я.
Мой коллега перебирал толстую стопку фотографических пластинок, запечатлевших отпечатки копыт в грязи и полученных с использованием нового, улучшенного Истманом желатинового процесса Мэддокса. Его единственной реакцией на мое восклицание стало раздраженное:
– Вы нигде не видели моей коллекции фотографий упряжных лошадей, Ватсап?
Однако я человек упрямый.
– В этом деле нет ни одной зацепки, Сомс.
– Оно такое не одно, – мрачно пробормотал он.
– Нет, я имею в виду… вообще никаких указаний, ни одной улики.
Вот теперь мои слова его наконец заинтересовали, я ясно это видел. Он взял газету из моей протянутой руки и взглянул на диаграмму.
– В данном случае правила очевидны, Ватсап, хотя их здесь и нет.
– Почему?
– Они должны быть достаточно простыми, чтобы мотивировать читателя к разгадыванию загадки, но создавать при этом достаточно сложную задачу, способную удержать интерес.
– Несомненно. Так какие же здесь правила, Сомс?
– Ясно, что в каждой строке и в каждом столбце должны содержаться числа 1, 2, 3 и 4 ровно по одному разу каждое.
– Ах! Так это комбинаторная задачка, разновидность латинского квадрата.
– Да, но этого мало. Очевидно, что важны также две области, разграниченные жирной черной линией. Я предполагаю, что числа в той и другой области при сложении должны давать одинаковую сумму… Да, тогда решение будет единственным.
– Ага! Интересно, какое это решение.
– Вы же знаете мои методы, Ватсап. Воспользуйтесь ими, – и он вернулся к рассматриванию фотографических пластинок.
Ответ см. в главе «Загадки разгаданные». Если вас заинтересовали задачи без указаний, то их дополнительные примеры вы найдете в главе «Дверца страха».
Краткая история судоку
Современные читатели узнают в головоломке Ватсапа один из вариантов судоку. (На случай, если вы только что вернулись из сорокалетней экспедиции на Проксиму Центавра, поясню: это квадрат 9 9, разделенный на 9 блоков 3 3, причем в некоторых клетках заранее проставлены цифры. Нужно заполнить остальные клетки таким образом, чтобы в каждой строке, каждом столбце и каждом блоке содержались все цифры от 1 до 9.)
Похожие, но существенно различающиеся головоломки известны давно и имеют долгую историю, восходящую к китайцу Ло Шу и его магическому квадрату, который он будто бы увидел на спине черепахи примерно в 2100 г. до н. э. Книга «Математические и физические развлечения» Жака Озанама, написанная в 1725 г., включала в себя головоломку на тему карточной игры, чуть более близкую к судоку. Возьмите 16 фигурных карт (это туз, король, дама и валет) и выложите их квадратом так, чтобы в каждом ряду и каждом столбце содержались карты всех мастей и достоинств. Кэтлин Оллереншоу показала, что существует 1152 решения этой задачи, которые сводятся всего лишь к двум принципиально разным вариантам, если считать, что два решения совпадают, если одно может быть получено из другого перестановкой мастей или достоинств. Существует 24 24 = 576 способов сделать это с любым заданным решением, а 1152/576 = 2.
Сможете ли вы найти эти два принципиально разных решения? Ответ см. «Загадки разгаданные».
В 1782 г. Эйлер опубликовал задачу о 36 офицерах: можно ли построить офицеров шести полков, в каждом из которых по шесть офицеров разных рангов, в каре (то есть квадратом) 6 6 таким образом, чтобы в каждой шеренге и в каждой колонне присутствовали офицеры всех рангов из всех полков? Подобные расстановки получили название греко-латинских квадратов, потому что латинские (A, B, C, …) и греческие (, , , …) буквы можно использовать для обозначения рангов и полковой принадлежности. Эйлер нашел методы построения греко-латинских квадратов, порядок которых (то есть размер квадрата) является нечетным числом или имеет двойную четность, то есть кратен четырем.
Эйлер предположил, что для порядка, выражаемого удвоенным нечетным числом, таких квадратов не существует. Для порядка 2 это очевидно, а в 1901 г. Гастон Тарри доказал это для порядка 6. Однако в 1959 г. Радж Чандра Бозе и Шарадчандра Шанкар Шриханде сумели при помощи компьютера отыскать греко-латинский квадрат порядка 22, а Эрнест Паркер нашел такой квадрат порядка 10. После этого все трое доказали, что гипотеза Эйлера неверна для всех удвоенных нечетных чисел, больших или равных 10.
Квадратные таблицы размером n n, такие, что каждая строка и каждый столбец содержит все числа от 1 до n (каждое, понятно, по одному разу), получили известность как латинские квадраты, а греко-латинские квадраты были переименованы в ортогональные латинские квадраты. Эти темы входят в область математики, которую называют комбинаторикой, и применяются в области коммуникаций, в экспериментальном дизайне и при составлении расписаний всевозможных соревнований.
Полный шаблон судоку – это латинский квадрат, но в головоломке присутствуют и дополнительные условия по отношению к внутренним блокам 3 3. В 1892 г. французская газета Le Sicle напечатала на своих страницах головоломку, в которой из магического квадрата были удалены некоторые числа, и читатели должны были их восстановить. La France вплотную подошла к изобретению судоку, так как в ее магических квадратах использовались только цифры от 1 до 9. В решениях, кстати говоря, каждый из блоков 3 3 тоже содержал все девять цифр, но явно об этом нигде не говорилось.
Судоку в его современной форме предложил, вероятно, Говард Гарнс, а опубликована первая головоломка была анонимно в Dell Magazines в 1979 г. под названием «числовая площадь». В 1986 г. японская компания Nikoli публиковала такие головоломки в Японии под не слишком удобоваримым и заметным названием suji wa dokushin ni kagiru («все цифры по одному разу»). Позже название сократили до su doku. Газета The Times начала публиковать головоломки судоку в Великобритнии в 2004 г., после того как Уэйн Гулд, написавший компьютерную программу, способную отыскивать решения практически мгновенно, обратился в редакцию с предложением о сотрудничестве. В 2005 г. судоку во всем мире стали модным увлечением.
Гексакосиойгексеконтагексафобия
Этим страшным словом обозначается боязнь числа 666.
В 1989 г. президент США Рональд Рейган и его жена Нэнси при переезде поменяли прежний адрес своего нового дома, 666 по Сен-Клу-роуд, на 668 по той же улице. Однако вряд ли этот случай можно приводить в качестве примера гексакосиойгексеконтагексафобии, поскольку вполне возможно, что Рейганы не боялись этого числа как такового, а просто хотели подстраховаться и избежать в будущем очевидных обвинений и возможных неловкостей.
С другой стороны… Когда Дональд Риган, шеф президентской администрации при Рейгане, опубликовал в 1988 г. свои мемуары «Под запись. От Уолл-стрит до Вашингтона», он написал, что Нэнси Рейган регулярно советовалась с астрологами, сначала с Джейн Диксон, а позже с Джоан Куигли. «Практически любое серьезное действие или решение Рейганов во время моего пребывания на посту главы администрации Белого дома заранее согласовывалось с какой-то женщиной в Сан-Франциско, которая рисовала гороскопы, чтобы убедиться в благоприятном расположении планет».
Число 666 обладает оккультным смыслом, потому что именно оно объявлено числом зверя в Откровении Иоанна Богослова (13:17–18): «И что никому нельзя будет ни покупать, ни продавать, кроме того, кто имеет это начертание, или имя зверя, или число имени его. Здесь мудрость. Кто имеет ум, тот сочти число зверя, ибо это число человеческое; число его шестьсот шестьдесят шесть».
Считается, что это число отсылает нас к нумерологической системе, которая на иврите называется «гематрия», а по-гречески – «изопсефия» и в которой числа обозначаются буквами алфавита. При этом возможно несколько вариантов обозначения: буквы алфавита можно пронумеровать последовательно, а можно сначала обозначить цифры 1–9, затем десятки 10–90, затем сотни 100–900 и т. д., сколько нужно (именно так записывали числа древние греки). Тогда сумма чисел, обозначаемых буквами имени человека, и будет численным значением этого имени.
За прошедшие века предпринимались бесчисленные попытки вычислить, кто такой зверь, упоминаемый в Откровении. Среди предположений фигурируют и Антихрист (написанный в подобных обвинениях на латыни как Antichristum), и Римско-католическая церковь (обозначенная одним из вариантов титулования римского папы: Vicarius Filii Dei), и Эллен Гулд Уайт (Ellen Gould White), одна из организаторов Церкви адвентистов седьмого дня. С чего бы вдруг? Ну, если считать только латинские числительные в ее имени, то получится:
что в сумме дает 666. Если вы считаете, что зверем был Адольф Гитлер, вы можете «доказать» это, начав нумерацию с A = 100:
В сущности, процесс «доказывания» сводится к следующему: выбираете ненавистную фигуру на основании собственных политических или религиозных взглядов, а затем подгоняете нумерацию и, если необходимо, имя, чтобы получить нужный результат.
Однако не исключено, что все эти глубокомысленные рассуждения и далеко идущие выводы основаны на простом недопонимании – не говоря уже о сомнительности веры в то, что подобные вещи в принципе могут что-то значить; сегодня уже очевидно, что число 666, возможно, возникло в результате ошибки. Около 200 г. н. э. священник Ириней знал, что в нескольких ранних рукописях называется другое число, но приписывал это ошибкам писцов и утверждал, что именно 666 можно найти «во всех самых достоверных и древних списках». Но в 2005 г. ученые Оксфордского университета применили компьютерные технологии обработки изображений и попытались прочесть с их помощью нечитаемые прежде части самого раннего известного списка «Откровения» – экспоната № 115 из числа папирусов, обнаруженных при раскопках древнего Оксиринха. Этот документ, датируемый примерно 300 г. н. э., считается самой достоверной и определяющей версией канонического текста. Числом зверя в нем названо 616.
Раз, два, три
В квадратной табличке
присутствует каждая из девяти цифр от 1 до 9. Второй ряд (384) вдвое больше первого (192), а третий (576) – втрое больше.
Существует еще три способа добиться того же результата. Сможете их найти?
Ответ в главе «Загадки разгаданные».
Как сберечь удачу
– Один мой приятель выиграл в лотерею Lotto 7 млн, – сказал мой сосед по спортивной раздевалке. – Конец всем моим шансам. Невозможно выиграть самому, если ты знаком с кем-то, кто выиграл.
Городских легенд и мифов о Национальной лотерее Великобритании насчитывается, наверное, не меньше, чем число ног у многоножки, но с таким вариантом я прежде не сталкивался. Мне стало интересно: почему люди с такой готовностью верят в подобные вещи?
Подумайте сами. Чтобы сказанное моим приятелем соответствовало действительности, необходимо, чтобы на работу лотерейного автомата влиял каким-то образом круг его общения, его друзья и знакомые. Автомат должен сначала узнать, не случалось ли прежде кому-то из них выиграть, а потом принять меры к тому, чтобы выбранные лично им числа не попадали в тираж; это значит, что он должен также знать, какие именно числа он выбрал. Более того, об этом должны знать все 11 лотерейных автоматов, которые используются в тиражах Национальной лотереи, потому что тот из них, который будет использован на текущей неделе, также выбирается случайно.
Принимая во внимание, что лотерейный автомат – это неодушевленное механическое устройство, приведенные выше построения не выглядят сколько-нибудь разумными.
Каждую неделю шанс того, что любой отдельно взятый набор из шести чисел выиграет джекпот, равен 1 из 13 983 816. Именно столько существует различных комбинаций разрешенных чисел, и любая из них может выпасть с равной вероятностью. Если нет, это значит, что машина отдает предпочтение каким-то определенным числам, а она специально сконструирована так, чтобы избежать этого. Ваши шансы на выигрыш определяются только тем, какие числа вы выбрали на этой неделе, а не тем, что когда-то сделал человек, с которым вы знакомы. А вот сумма, которую вы можете выиграть, действительно зависит от действий других людей: если вы угадали, но угадали не один, вам придется разделить сумму выигрыша на всех. Но моего приятеля беспокоило не это.
Причина, по которой некоторые из нас верят в подобные мифы, относится скорее к области человеческой психологии, нежели к теории вероятностей. Возможно, из-за подсознательной веры в волшебство, которая в данном случае проявляет себя как удача. Если вы уверены, что удача – это реальное качество, которым может обладать человек, и что это качество увеличивает шансы на выигрыш, а также если вы считаете, что запасы удачи в ближайшей окрестности ограниченны, то очень может быть, что ваш знакомый уже использовал всю имеющуюся поблизости удачу. «Поблизости» в данном случае означает ваш круг общения. О господи! Скажите, можно ли разместить свою удачу в «Твиттере»? Или в «Фейсбуке», где ее могут стащить так называемые друзья? Это же бред какой-то!
А может быть, в основе всего этого лежит примерно та же идея, согласно которой человек всякий раз, куда бы ни отправлялся, берет с собой на борт самолета бомбу, рассчитывая на то, что вероятность нахождения двух бомб на одном самолете пренебрежимо мала. (Ошибка здесь в том, что вы сознательно проносите бомбу на борт самолета и это никак не влияет на вероятность того, что то же самое втайне от вас сделает кто-то другой.)
Действительно, у большинства людей, выигравших в лотерею, нет друзей, которые тоже выиграли бы значительную сумму. Из этого легко сделать вывод, что всякому, кто хочет выиграть, следует избегать дружбы с такими людьми. На самом же деле у победителей Lotto нет друзей-победителей ровно по той же причине, по которой их нет у большинства проигравших: победителей вообще очень мало, а проигравших – огромное количество.
Согласен, чтобы выиграть, необходимо участвовать. Одна моя знакомая выиграла полмиллиона фунтов; вероятно, она очень обиделась бы на меня, если бы я отсоветовал ей играть, а в следующем тираже выпали бы те числа, которые она обычно выбирала.
Я лично никогда не играю в Lotto. С одной стороны, я твердо знаю, что шансы на выигрыш очень малы, а с другой – мне не кажется, что возбуждение азарта, которое вроде бы должен испытывать игрок, стоит того, чтобы практически наверняка выбрасывать на ветер заработанные честным трудом деньги. Но я также уже много лет участвую в своеобразной лотерее: пытаюсь написать бестселлер. Джекпот мне пока не выпал, но я определенно продвинулся в этом деле. Несколько лет назад Дж. К. Роулинг (вы знаете, что она написала) стала первой в Британии женщиной-миллиардером, самостоятельно заработавшей свое состояние. Кстати говоря, оно в 500 раз больше типичного лотерейного джекпота. А писателей в Британии куда меньше, чем 14 млн.
Забудьте о лотерее. Напишите лучше книгу.
Дело о четырех тузах
Из мемуаров доктора Ватсапа
Мой друг-детектив внезапно прекратил расстреливать из револьвера короб каминного дымохода; теперь на штукатурке, выбитые следами от пуль, красовались буквы VIGTO.
– В чем дело, Ватсап? – вопросил он раздраженным тоном.
Я очнулся от раздумий.
– Простите, Сомс. Я вас потревожил?
– Я вижу, как вы думаете, Ватсап. Вы очень характерно поджимаете губы и дергаете себя за мочку уха, когда вам кажется, что никто вас не видит. Это очень отвлекает. Одна пуля ушла в сторону, и буква C больше похожа на G.
– Я думал об этом новом фокуснике, он только что начал выступать, – сказал я. – Э-э, как же его…
– Великий Гудунни.
– Да, это его псевдоним. Умный парень. Я был на его выступлении на той неделе. Он проделывал самый поразительный карточный фокус из всех, какие мне приходилось видеть, и я не могу теперь избавиться от мыслей о нем. Сначала он взял колоду карт и выложил 16 верхних в четыре ряда по четыре карты, рубашками кверху. Затем перевернул четыре из них лицом кверху. Он пригласил добровольца из числа зрителей, так что я, конечно, поднял руку, но он почему-то выбрал не меня, а симпатичную юную леди. Зовут Еленой… Ну ладно, в любом случае он велел ей раз за разом «складывать» карточный квадрат, как складывают лист почтовых марок по линиям перфорации, до тех пор пока все 16 карт не собрались в одну стопку.
– Это была его сообщница, – пробормотал Сомс. – Элементарно.
– Я так не думаю, Сомс. Да это и не помогло бы. По каким линиям складывать, решали зрители. К примеру, в первый раз можно было сложить по любой из трех горизонтальных линий между картами или по любой из трех вертикальных – а по какой именно, называли зрители.
– Значит, зрители ему подыгрывали.
Я видел, что у него начинается очередной приступ дурного настроения.
– Я сам выбрал одну из линий, Сомс.
Великий человек отрешенно кивнул.
– Тогда, может быть, фокус настоящий. В таком случае… Ах да, сразу вспоминается дело о припрятанных кексах… Скажите, Ватсап: когда все карты были сложены в одну стопку, не попросил ли он Елену разложить снова их по столу? Не переворачивая?
– Да.
– И не оказалось ли чудесным образом, что либо 12 карт лежали лицом книзу, а четыре – лицом кверху, либо наоборот, четыре – лицом книзу, а 12 – лицом кверху?
– Да. Первый вариант. И лицом кверху лежали…
– Четыре туза. Что же еще? Весь фокус абсолютно прозрачен.
– Но ведь могло оказаться и наоборот, Сомс, – запротестовал я.
– В этом случае фокусник велел бы Елене перевернуть те четыре карты, которые оказались лицом книзу, и открыть…
– А! Четыре туза. Понятно. Но даже так, это поразительно, настоящее волшебство. Представьте себе, на скольких разных местах могли оказаться тузы и сколькими разными способами зрители могли сложить карточный квадрат…
– Поразительный пример надувательства, Ватсап.
Я не стал скрывать свое изумление.
– Вы хотите сказать, что он заранее знал, какие ходы выберут зрители? Какой-нибудь хитроумный психологический трюк?
– Нет, Ватсап, он просто подтасовал карты. Подайте мне ту колоду, которую миссис Сопсудс держит под стойкой для шляп в прихожей для вечеров с бриджем, и я вам покажу.
Я поспешил выполнить его указания.
Когда я вновь появился в гостиной, слегка задыхаясь после подъема по лестнице (я тогда был не в форме), Сомс взял у меня карты. Он выбрал из колоды все четыре туза и вставил их обратно, на первый взгляд случайным образом. После этого он выложил четыре ряда по четыре карты и перевернул четыре из них, вот так:
После этого он велел мне сложить все карты в стопку согласно тем инструкциям, которые Гудунни на представлении давал Елене. По окончании процедуры я вновь разложил карты – и кто бы мог подумать! Четыре из них оказались лежащими не так, как остальные 12. И все четыре были… тузами!
– Сомс! – воскликнул я. – Воистину, это самый поразительный карточный фокус, какой мне только доводилось видеть! Я не заметил, что вы умудрились заранее разложить тузы нужным образом, хотя вы наверняка это сделали, но даже если это так, число разных способов, которыми я мог сложить карты, громадно!
Сомс вновь зарядил револьвер.
– Мой дорогой Ватсап, сколько раз я просил вас не спешить с необоснованными выводами.
– Но ведь способов на самом деле тысячи, Сомс!
Детектив коротко кивнул.
– Я имел в виду не эти выводы, Ватсап. Неужели вы правда думаете, что выбор порядка складывания имеет хоть малейшее значение?
Я хлопнул ладонью по лбу.
– Вы хотите сказать… что порядок безразличен? – но Сомс в ответ лишь возобновил прерванную атаку на дымоход.
Как работает фокус Гудунни? Ответ см. в главе «Загадки разгаданные».
Растерянные родители
Математика с одним из самых странных, на мой взгляд, имен звали Герман Цезарь Ганнибал Шуберт (1848–1911). Он был зачинателем исчислительной геометрии – области геометрии, которая занимается подсчетом того, сколько прямых или кривых, определяемых алгебраическими уравнениями, удовлетворяют тем или иным условиям. Вероятно, его родители желали сыну великого будущего, но никак не могли разобраться, на чьей они стороне.
Парадокс зигзага
Казалось бы, эти два треугольника имеют одинаковую площадь, а именно (13 5)/2 = 32,5. Но один из них имеет вырез с одной из сторон, так что чертеж доказывает, что 31,5 = 32,5. Что здесь не так (если, конечно, здесь и правда что-то не так)?
Ответ см. «Загадки разгаданные».
Дверца страха
Из мемуаров доктора Ватсапа
Копыта скользили по мокрой глинистой дороге. Кэб со скрипом обогнул угол, едва не задев тачку, нагруженную картофелем. Кэбмен не спеша промокнул лоб грязной тряпицей.
– Господи, начальник! Мне уж показалось, что еще немного, и вместо картошки у нас будут чипсы![9]
– Поезжайте, не стойте! Получите гинею, если домчите во весь опор, невзирая на препятствия!
Наконец мы на месте. Я выпрыгнул из кэба, бросил человеку на козлах несколько монет и метнулся мимо ошарашенной миссис Сопсудс в дверь, вверх по лестнице и дальше, в квартиру Сомса. Ворвался без стука.
– Сомс! Это ужасно! – выдохнул я. – Мои…
– Ваших кошек украли.
– Умятнули, Сомс!
– Вы, конечно, хотите сказать «умыкнули»?
– Да нет, их выманили при помощи пучка кошачьей мяты на веревочке.
– Откуда вам это известно?
– Котнеппер его бросил.
Сомс остро взглянул на меня.
– Необычно. Не похоже на него. Совсем на него не похоже.
– На него?
– Да. Он венулся.
Я подошел к окну.
– Да, вернулся. Но сейчас вряд ли подходящее время для жареных каштанов, Сомс.
– Ватсап, вы в своем уме?
– Вернулся старик, который обычно продает жареные каштаны с тележки напротив вашего дома, – объяснил я. – Вчера его не было, но сегодня он здесь. Я решил, что вы говорите о нем.
– Вы решили, – язвительно передразнил Сомс. – Не нужно решать, Ватсап. Нужно анализировать факты и делать выводы. С помощью дедукции.
Я понял, что это были не просто общие слова. Сомс явно хотел, чтобы я сделал какие-то вполне конкретные выводы.
Я втайне горжусь, откровенно говоря, своей необычайной чувствительностью к настроениям Сомса, поэтому после некоторых раздумий я припомнил, что несколько дней назад застал его за сбором небольшого арсенала из пистолетов, винтовок и ручных гранат. Теперь же меня осенило, что у Сомса, возможно, возникли проблемы. Я изложил свою гипотезу, и он кивнул.
– Как будто призрак прошлого поднялся из могилы и высасывает жизнь из множества людей, – сказал он.
– Да? – сказал я. – О чем вы говорите, Сомс?
– Подлый и опасный злодей, Веллингтон преступного мира.
– Может быть, вы хотели сказать «Наполеон»? Это, наверное, было бы более подходящее сравнение. Герцог был совершенно…
– Он носит резиновые сапоги-веллингтоны, – объяснил Сомс. – С чрезвычайно распространенным рисунком на подошве, чтобы замаскировать свои отпечатки. Вообще, он мастер маскировки. Он беспрепятственно приходит и уходит через запертые двери. Он легко получает доступ к любому политику, очаровывает его жену, и задолго до того, как наши пути впервые пересеклись, его уши торчали в Англии из каждого преступного замысла. Но мне сверхчеловеческим усилием удалось выследить его, собрать убедительные доказательства и разрушить созданную им сеть преступных банд. Он бежал из страны, и я наивно считал, что ему конец. Но теперь я убедился, что он просто притаился на время. Он вернулся и возобновил свою гнусную деятельность. И теперь он перешел на личности.
– О ком вы говорите?
– Ну конечно о Могиарти! Профессор Джим Могиарти, блестящий, но безнравственный математик, переметнувшийся на Темную сторону. Начинал он как простой вор-кошатник, но потом занялся более выгодными объектами. Он способен не просто спереть все, что не приколочено гвоздями: он готов украсть также гвозди, молоток и доски пола. Он преследует меня по пятам с тех самых пор, когда…
– Сомс, как вор-кошатник может кого-то преследовать? Он же не собачник…
– Как я уже сказал, он мастер перевоплощений, Ватсап. Слушайте внимательнее.
– И как он проявляет себя?
– Вымогательство, воровство, убийство, похищение людей. И вот теперь котнеппинг. Могиарти возвращается к истокам и вспоминает молодость, – лицо Сомса обрело мрачное и решительное выражение. – Не бойтесь, Ватсап. Мы спасем ваших любимиц… – Поймав мой яростный взгляд, он поправился: – Ваших пушистых компаньонок из семейства кошачьих. Даю слово.
Я наконец додумался задать главный вопрос:
– Сомс! Откуда вы узнали, что мои кошки пропали?
Он молча протянул мне вскрытый конверт. Внутри лежал клочок бумаги и изжеванная мышка из кошачьей мяты.
– Да, это игрушка Геморроя! – я мужественно подавил рыдание. – А что в записке?
Он показал мне клочок бумаги. На нем было написано:
– Написано немного путано, Сомс, но я вижу здесь слова ККК, АТЛ и СИЛО. Э-э… Здесь что, говорится, что спортсменов заманивают в ку-клукс-клан?
– Нет, Ватсап! Это шифр. Я уже расшифровал записку.
– Как?
– Я заметил, что здесь 33 буквы. На какую мысль это вас наталкивает, Ватсап?
– Э-э… Клочок маленький, на большее не хватило места.
– Ватсап! 33 – это 3 11, произведение двух простых чисел. Я сразу же вспомнил о математическом прошлом Могиарти. И мне пришло в голову записать эти буквы в виде прямоугольника 3 11. Вот так.
Он буквально сиял от гордости; я не мог понять почему. Мне все это по-прежнему казалось бессмысленной чепухой.
– Читайте по столбцам сверху вниз, Ватсап!
– ПРЕКРАТИТЕСЛЕДСТВИЕИЛИКОШКАМКОНЕЦ. О господи! – теперь я дрожал с ног до головы. – Но почему? Почему Могиарти поступает так жестоко с невинными существами?
– Он посылает нам сообщение.
– Это-то ясно…
– Нет, я говорил метафорически.
– А! Он что, потребовал выкуп?
– Нет. Мне кажется, это проверка. Я подозреваю, что это преступление – всего лишь прелюдия к куда более страшным деяниям. Он играет с нами, как кошка с мышкой.
Я подавил очередное рыдание.
– Что мы можем сделать?
– Игра началась, и мы должны всегда быть на шаг впереди, чтобы нас не захватили врасплох. Мои доверенные информаторы уже отыскали ваших кошек в совершенно обыкновенном на первый взгляд доме – как ни смешно, в Гавкинге. На самом деле дом оборудован ловушками, стальными дверями, пуленепробиваемыми стеклами и охранными системами нескольких типов. Нет никакой возможности незаметно проникнуть внутрь.
Я вернул свой армейский револьвер обратно в карман.
– Жаль.
– Однако Могиарти допустил ошибку. В доме есть заколоченная дверца для кошки. Может быть, нам удастся восстановить ее функции и выманить ваших кошек наружу.
– Да! – воскликнул я. – Я понял! Мы сможем выманить их любимыми лакомствами. Аневризма любит артишоки, Ботулизм без ума от бананового хлеба, Ветрянка ни за что не устоит перед ватрушкой, а погибель Геморроя – гренки!
– Гренки… – отозвался Сомс. – Ну, неважно. Немного поработать головой, немного принципиально важной информации – и вы видите? Мы продвигаемся вперед. Мы можем воспользоваться этими предметами, чтобы выманить ваших кошек наружу через кошачью дверцу.
– У меня дома имеются значительные запасы необходимых продуктов, – поспешил я заверить Сомса. – Я привезу.