Статья "Теория Спрингфилда"

Теория Спрингфилда

"Симпсоны" изобилуют математическими шутками

Эрика Кларрайх (Erica Klarreich)

В посвященной Хэллоуину 1995 года серии "Симпсонов", отмеченного наградами комедийного мультсериала, двумерный Гомер Симпсон случайно попадает в третье измерение. Во время его путешествия в этом странном мире, в воздухе парят геометрические тела и математические формулы, включая невинное уравнение 1782¹²+1841¹²=1922¹². Большинство зрителей наверняка не обратили внимания на эту математическую белиберду.

Однако, на сайте alt.tv.simpsons, где общаются любители сериала, уравнение вызвало некоторый переполох. "Что за дела! Похоже, он доказал, что теорема Ферма неверна!" – изумлялся один из фанатов, имея в виду знаменитое утверждение Пьера Ферма – доказанное всего лишь за несколько месяцев до этого – о том, что для любого натурального n, большего 2, не существует ненулевых целых чисел a, b, и c, таких что aⁿ+bⁿ=cⁿ. Уравнение Симпсонов, окажись оно верным, являлось бы контрпримером, то есть означало бы, что доказательство было неправильным.

Вбейте это уравнение в обычный калькулятор, и оно, похоже, пройдет проверку. Корень 12-й степени из 1782¹²+1841¹², если верить калькулятору, равен 1922. Тем не менее, легко увидет, что равенство неверно: левая часть – нечетное число, а правая часть четна. В этом нет никакого парадокса, все дело в погрешности калькулятора.

Дэвида Коэна, сценариста "Симпсонов", который состряпал это уравнение, реплики фанатов изрядно повеселили. Коэн написал компьютерную программу специально для того, чтобы найти близкие промахи Ферма – комбинации чисел a,b,c и n, которые настолько близки к тому, чтобы удовлетворять уравнению Ферма, что проходят тест калькулятором.

Зачем лезть в такие дебри ради фоновой шутки, которая мелькнет на экране на пару секунд? В основном, потому что это весело, но также и для того, чтобы размять интеллектуальные мускулы, которые не так уж сильно напрягаются  у голливудских сценаристов: У Коэна степень магистра компьютерных наук.

Будучи предрасположенным к математике сценаристом "Симпсонов", Коэн попал в хорошую компанию. И хотя никто не может назвать "Симпсонов" научной передачей, цех сценаристов гордится впечатляющим отрядом бывших математиков, ученых и программистов. Годами они приправляли шоу своим сумасшедшим юмором. Они написали сотни математических шуток, варьируемых по тонкости от коэновского фальшивого уравнения Ферма до открытых ударов по математической безграмотности большинства зрителей. Порой математика даже становилась темой очередной серии.

Цифровые детали

В сценаристах "Симпсонов" просыпаются перфекционистские жилки, когда дело доходит до математики в сериале, даже если это всего лишь проходная шутка. Например, после того, как Коэн понял, что его уравнение Ферма опровергается простейшим рассуждением, связанным с четностью, он улучшил свою программу и получил новое уравнение, без этого изъяна: 3987¹²+4365¹²=4472¹², – которое появилось на доске Гомера в подвале в 1998 году.

В другой серии владелец Быстромаркета Апу хвастается, что знает наизусть 40 000 десятичных знаков числа пи. "Последняя цифра – единица" – объявляет он. Чтобы не ошибиться, сценаристы послали факс в НАСА, где математик Дэвид Бэйли вычислил эту цифру.

Если верить Кену Килеру, сценаристу с докторской степенью в прикладной математике, они никогда не вставляют математическую шутку лишь для того, чтобы посмеяться самим. "Мы всегда считаем, что найдется небольшое количество зрителей, до которых она дойдет", - сказал он в октябре прошлого года во время форума, посвященного математике в "Симпсонах", прошедшего в математическом исследовательском институте города Беркли, штат Калифорния. "Судя по газетам и фанатским сайтам, кто-нибудь обязательно замечает все, что мы придумывали".

Сценаристы "Симпсонов" часто обыгрывают стереотипы математической культуры, выжимая юмор как из преувеличения математической безграмотности большинства американцев, так и из занудства и стремления к величию математически одаренных. В упоминавшемся трехмерном эпизоде профессор Фринк пытается объяснить шефу полиции Виггаму природу третьего измерения, в котором бродил Гомер.

Фринк: Даже самому тупому болвану с научной степенью в области гиперболической топологии должно быть очевидно, что Гомер Симпсон оказался в третьем измерении… (рисует на доске) Рассмотрим обычный квадрат.

Виггам: Эй-эй – помедленней, яйцеголовый!

Фринк: Но предположим, мы расширили квадрат за пределы двух измерений нашей вселенной, вдоль гипотетической оси z, вот так. Таким образом мы получим трехмерный объект, известный как "куб" или "Фринкаэдр", в честь его первооткрывателя.

"Мы часто играем на попытках Фринка получить хоть какую-нибудь известность и войти в историю", – говорит Килер. Это должно быть знакомо людям из научного сообщества.

Вопросы пола в математике выходят на первый план в эпизоде "Girls just want to have sums", показанного 30 апреля. Это сатира на случившийся в 2005-м году скандал, когда Лоуренс Саммерс, тогда еще бывший президентом Гарвардского Университета, предположил, что женщины от рождения менее способны к математике.

В этой серии "Симпсонов" директор начальной школы Спрингфилда Сеймур Скиннер прогоняется со своей должности после нечаянного замечания о том, что девочки не особо успевают по математике. Заменившая Скиннера женщина внедряет раздельное обучение, поскольку, как она говорит, девочки не могут заниматься математикой в окружении этих "агрессивных хулиганов".

Талантливая восьмилетняя Лиза Симпсон пребывала в восхищении вплоть до посещения урока математики. "Что вы чувствуете от чисел?", – начинает учительница. "Как пахнет плюс? Является ли семерка нечетной или просто не такой как все? (Игра слов: odd – нечетный, странный)" Ошеломленная Лиза переодевается мальчиком, чтобы учиться в их похожей на гетто школе, где преподается настоящая математика.

В кульминации эпизода проблема женщин в математике оставлена сценаристами нерешенной. Когда Лиза (в роли Джейка) получает приз как лучший ученик математики, она говорит: "Я думаю, настоящая причина того, что не так много женщин занимаются математикой в том…" – и тут же выгоняется со стены, чтобы можно было вручить награду лучшему флейтисту.

Симпсонианская эволюция

Большинство сценаристов-математиков также писали сценарии для "Футурамы", научно-фантастического мультсериала, выходившего с 1999-го по 2003-й год. В этом шоу математических шуток было еще больше.

В типичной сцене оттуда встречаются два робота и обнаруживают факт, который кажется им обоим восхитительным совпадением: их серийные номера – это 3370318 и 2716057. Пока роботы радостно приветствуют друг друга, они объясняют своим пораженным спутникам-человекам, что оба числа можно представить в виде суммы двух кубов.

Эта сцена, на самом деле, является отсылкой к довольно известному математическому анекдоту. Когда математик Генри Гарольд Харди навещал в 1917 году в Лондонском госпитале гениального математика Шринивасу Рамануджана, он пожаловался Рамануджану, что ехал в такси с очень скучным номером, 1729. В ответ Рамануджан немедленно заметил, что, напротив, номер очень интересный: это самое маленькое число, которое можно представить в виде суммы двух кубов двумя разными способами (1728+1 и 1000+729).

В отличие от "Симпсонов" создатели "Футурамы" позволяли своим сценаристам веселиться во всю и впихивать математические отсылки в мультфильм исключительно для своего удовольствия, говорит Килер. "Поэтому ее больше и не показывают", - шутит он.

Но и в "Симпсонах" сценаристы постоянно держат ухо востро в надежде найти возможность встроить в очередную серию математическую деталь. Джефф Вестбрук, доктор компьютерных наук, сказал на форуме, что он пытается придумать способ, вставить в сериал задачу Эйлера о Кенигсбергских мостах. Леонард Эйлер решил эту задачу в 1736-м году: используя теорию графов, он доказал, что в немецком городе Кенигсберге нельзя проложить такой маршрут, который проходил бы по каждому из мостов города ровно один раз.

В то же время Вестбрук заметил, что сценаристы вставили несколько интересных с математической точки зрения чисел в последнюю серию 17-го сезона, показанную 21 мая. В этом эпизоде, популярная певица говорит своему мужу-бейсболисту, от которого она недавно ушла, что вернется к нему, если тот угадает количество зрителей на проходящем бейсбольном матче: 8191, 8128 или же 8208 человек.

На форуме Вестбрук отказался намекнуть, чем интересны эти числа. Ну и мы тоже оставим этот вопрос читателям. (Найдите сообщение про Симпсонов в блоге на http://blog.sciencenews.org/ и оставьте свое мнение в комментариях). Как бы несомненно сказал Гомер: "D´oh!"

Оригинал статьи:
http://www.sciencenews.org/articles/20060610/bob8.asp
Перевод: Егор Игнатенков.