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爱因斯坦的消遣题

2021-09-10林革

初中生学习指导·提升版 2021年1期

林革

创立相对论的伟大物理学家爱因斯坦对数学很有研究,常把解数学题作为一种消遣.

[时钟问题]

有一次,爱因斯坦病了,作家莫希柯夫斯基来看望他,闲聊起自己无意中在钟面上的发现:在时钟上的某一时刻,时针和分针是可以互相调换位置的. 比如:12点时时针和分针重叠,对调两针位置,表示的时间仍是12点; 类似地,2点21分时对调两针位置,表示的时间是4点12分. 当然,并不是任何时刻时针和分针都可以对调,比如9点时两针对调就不行,它不可能表示12点45分,因为在12点45分时时针不可能指向12. 由此引发的问题是:钟面上时针和分针在什么位置时,两针同时对调,使得新位置仍能指示某一实际上可能的时刻?此时,莫希柯夫斯基的本意“昭然若揭”,原来他特意带来一道数学题给爱因斯坦解闷,难怪开头突然扯起时钟问题.

爱因斯坦立刻来了兴致,他坐起身拿来纸笔,稍加思索就得出了正确结果. 他用的时间并不比作家叙述这个问题的时间长多少,其反应之快、效率之高让莫希柯斯基目瞪口呆. 想知道爱因斯坦是如何解答的吗?且听我细细道来:

设钟面上理想时刻(时针与分针可以对调)为x点y分,因为钟面上的圆周被等分为60小格,时针一小时转过钟面上的5小格,分针一小时转过钟面一圈(即60小格),所以时针所指的刻度数(即小格数)为5x + [560·y]=5x + [y12],分针所指的刻度数为y;将时针和分针的位置对调后,所表示的时间设为s点t分,则时针所指的刻度数为5s + [t12],它……

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