Испанските учители използват американската поредица за преподаване на математика

Това са намигванията, които вписват авторите на тази поредица, някои математици от Харвард

Преди 25 години щеше да е трудно да се предскаже какво ще правят J. Stewart Burns, Al Jean и Ken Keeler, тримата математици от Харвард (САЩ); и Дейвид X. Коен и Джеф Уестбрук, и двамата физици от същия университет. И петимата са сценаристи на „Симпсън“ - сатира от 1989 г. за американския начин на живот, превърнала се в един от най-успешните телевизионни сериали в историята. „Количеството математически въпроси, които се появяват в„ Симпсън “, клони към безкрайност“, обяснява Марта Мартин от Математическия факултет на университета в Овиедо. Тя и други колеги, като Абел Мартин, учител по математика в институт в Овиедо, провеждат уъркшопове на тема „Симпсън“ за деца и юноши от училища в Астурия. „Те са възхитени“, обобщава Марта Мартин, която си сътрудничи с Кралското испанско математическо общество при разпространението на тази наука. Това са някои от математическите моменти с участието на жълтите символи.

момента

Леглото на Факир на вероятността

В една глава Мардж Симпсън решава да заведе семейството си в Научния музей. Там Барт и Лиза Симпсън съзерцават дъска на Галтън, устройство, оформено от вертикална дъска, пронизана с пирони, като легло на факир, през което падат топки. Устройството, замислено от британския изобретател Франсис Галтън в края на 1800 г., генерира поредица от случайни събития: всяка топка е наполовина по-малка от вероятността да кацне от едната или другата страна на всеки нокът. Когато пускате топка, е невъзможно да знаете къде ще кацне. Въпреки това, като пуснете много топки, можете точно да предскажете къде ще се окаже мнозинството - те образуват крива на камбана.

Бордът на Галтън председателства Залата на вероятността на Музея на науката, в която видео на френския математик от 17-ти век Блез Паскал инструктира Симпсъните: "Ах, здравей. Аз съм Блез Паскал, изобретателят на теорията за вероятността. Какво шансовете да се срещнем тук? Отличен бих казал, "казва той, след като хвърли монета." Моят приятел, Глупавата катерица е на път да купи билет за лотария. Глупава катерица, знаеш ли вероятността да спечелиш от лотарията? Е, по-вероятно е да ви удари кола. Или да ви удари мълния. Или да ви убие някой, когото познавате. Ако сте разбрали вероятността, никога няма да играете на лотарията. ".

Теоремата надраскана в книга

През 1637 г. френският математик Пиер дьо Ферма надраска в полето на една от книгите си една от най-известните теореми в историята. Той каза, че равенството x n + y n = z n е невъзможно, ако n е цяло число, по-голямо от 2 и трите букви са положителни цели числа. „Намерих наистина възхитителна демонстрация, но полето на книгата е твърде малко, за да се каже“, похвали се той. Така че така наречената Последна теорема на Ферма остава недоказана повече от 350 години, докато британският математик Андрю Уайлс обявява през 1995 г. решението на пъзела, побеждаващ най-добрите му колеги от векове.

Същата година Омир Симпсън се появява в глава, скитаща през друго измерение, заобиколена от израза 1782 12 + 1841 12 = 1922 12, „контрапример, който разрушава теоремата на Ферма“, по думите на Марта Мартин. Очевидно, ако сумата беше направена на нормален калкулатор, Омир би съборил Ферма, но не. Къде беше уловката? В който калкулаторът се закръгля, създавайки подвеждащ вид на равенство “, обяснява Мартин.

С по-мощен калкулатор резултатът е следният:

1782 12 + 1841 12 = 2541210258614589176288669958142428526657

1922 12 = 2541210259314801410819278649643651567616

От десетата цифра числото се променя. Ферма бие Омир.

Кодирано съобщение

В главата Омир към куба бащата на семейството се опитва да избяга от снахите си Пати и Селма и зад килера той скача в трето измерение. Там той намира кодирано съобщение: 46 72 69 6E 6B 20 72 75 6C 65 73 21. Професорите Марта Мартин и Абел Мартин, с помощта на своя колега Анхел Агире, са дешифрирали тази последователност от цифри и букви. Това е шестнадесетична нотация, система, свързана с компютърните науки, която използва като основа числото 16. Съобщението използва цифрите от 0 до 9, а буквите от A до F. A е еквивалентно на десетична 10; В, до 11; и така до F. Всяка двойка числа представлява символ в ASCII, код за обмен на информация, често срещан и в компютърните системи.

С тези данни скритото съобщение може да бъде преведено като: Frink rules!, "Frink manda", на испански. Професор Фринк е ученият от Спрингфийлд и неговите луди изобретения се появяват периодично в поредицата. „Ако поставим правилата на Frink! В интернет търсачката този израз ни изпраща директно към уеб страница, която ще опише кой е професор Фринк, неговите приключения, изобретения и изяви в различните глави на Симпсъните ", открива Мартин.

Нарцистични числа

Друго от математическите кимвания на Симпсън се появява в епизод от сезон 17, излъчен през 2006 г. Омир трябва да познае броя на хората, присъстващи на бейзболен мач. Те ви дават три възможности: 8191, 8128 и 8208. "Всички тези числа са забележителни от някаква гледна точка", припомни Клаудио Хорацио Санчес, професор по физика в Университета на Флорес (Аржентина), в статия в математическия списание Numbers . 8191 е равно на 2 13 - 1 и следователно е един от така наречените прости числа на Мерсен. Тези числа са прости числа (те могат да бъдат разделени само на 1 и сами по себе си) и също отговарят на формата 2 n - 1. Известни са само 48 прости числа Mersenne. Най-високият е 2 57885161 - 1 и е открит през 2013 г.

Друго от числата, които Омир вижда, е 8128, четвъртото от така наречените перфектни числа, равно на сумата на техните делители. 8128 = 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 + 64 + 127 + 254 + 508 + 1016 + 2032 + 4064. Първите три съвършени числа са 6, 28 и 496, подробности Санчес.

И накрая, 8208 е едно от нарцистичните числа, тези, равни на сумата на всяка негова цифра, издигната до n, където n е броят на цифрите в броя. Например 153 е нарцистично число от трети ред, тъй като 1 3 + 5 3 + 3 3 = 1 + 125 +27 = 153. 8208 е нарцистично число от четвърти ред и е рядкост. Почти не са известни три числа от този тип.

Маймуни, които пишат книги

В епизода от 1993 г. Последният изход към Спрингфийлд, Омир е избран за президент на съюза на атомната електроцентрала Спрингфийлд. Господин Бърнс, собственик на атомната централа, ви кани в имението си, за да го спечелите. В голямата къща Омир вижда стая с хиляди маймуни, които удрят по хиляда пишещи машини. Бърнс обяснява, че животните ще напишат най-добрия роман досега.

Аргументът се отнася до проблем, решен в продължение на век при изчисляването на вероятностите. Клаудио Хорацио Санчес припомня едно от най-известните си твърдения: ако милион маймуни са набрали произволно на милион пишещи машини, след милион години те биха написали всички произведения на Шекспир. „Този ​​проблем наистина беше приложен на практика през юли 2003 г. с програма, която симулира действието на маймуните. Повече от година по-късно програмата създаде малък фрагмент от двадесет и четири букви на Енрике IV ", пише той в статията си в списание Numbers.

По-мощен от куршумите

В един епизод от сезон 14, Една Крабапел, учител в училището в Спрингфийлд, е кандидат за титлата Учител на годината. Победителят е определен Хулио Студент, "учител по математика, който научи младите членове на бандата, че диференциалните уравнения са по-мощни от куршумите".

Персонажът отдава почит на Хайме Ескаланте (1930-2010), боливийски професор по физика и математика, който емигрира в САЩ през 1964 г. Страната домакин не признава дипломите му и той трябва да започне от нулата, почиствайки ресторант, докато учи английски. С течение на годините Ескаланте се връща да преподава в училище в беден квартал в Лос Анджелис и в среда на насилие и наркотици вълнува много от учениците си по математика. През 1988 г. тогавашният президент на САЩ Роналд Рейгън му връчи президентския медал за върхови постижения в образованието.

Бозонът на Хигс

През сезон 10 се появява един от най-известните научни моменти на Симпсън. Омир пише с тебешир на черна дъска уравнение, което приблизително предсказва масата на хигс бозона, елементарна частица, търсена от 1964 г., която да даде маса на останалите частици, съставляващи атома. Главата е излъчена през 1998 г., почти 15 години преди физиците за първи път да открият частицата в Големия адронен колайдер (LHC), 27-километров подземен пръстен, построен на границата между Франция и Швейцария.

"Редът на величината за масата на Хигс е правилен, но само редът на величината", обяснява Алберто Касас, изследовател от Института по теоретична физика в Мадрид. „Формулата на Омир дава 309 GeV (GeV са мерните единици, които физиците използват за измерване на елементарни маси). Реалната стойност на масата на хигс бозона е 125 GeV, така че Омир стигна твърде далеч “, обяснява той.

„Той е малко по-голям от бозона на Хигс, изолиран от физиците от ЦЕРН, но има достойнството, че е направен 14 години по-рано. Нека не му даваме повече обиколки или да търсим математическа строгост. Това е намигване, което в ръцете на Омир е парадоксално и немислимо ”, подчертава Мартин. На същата дъска, добавя той, има още един контрапример на последната теорема на Ферма (3987 12 + 4365 12 = 4472 12) и "демонстрацията на това как една поничка може да се трансформира в сфера, чиста топология".

Най-големият брой с известно име

9-годишно момче, племенник на американския математик Едуард Каснър, кръсти изключително голям брой, представен от чичо му като гугол: 10 100, 1, последван от 100 нули. В Спрингфийлд, градчето Симпсън, кината се наричат ​​Googolplex.

„Ако вземем предвид, че plex е театър на английски, може би това е причината, поради която киносалоните в Springfield се наричат ​​Googolplex. Но не, поредицата отива още една стъпка, Googolplex е най-големият брой с известно име до тази дата (10 вдигнати на googol или 10 googol) “, подробности за Мартин.

„Представяме си, че сценаристите ще обмислят проектирането на нови стаи в Шелбивил, съседен град и съперник на Спрингфийлд, наречен Googolduplex, с 10 повдигнати в googolplex стаи (10 googolplex) новия номер с най-голямото име“.

Сикстинската капела на математиката

За много математици Сикстинската капела на тяхната дисциплина е идентичността на Ойлер. Формулиран като e iπ + 1 = 0, той се появява в няколко глави на Симпсън. По думите на Мартин, той свързва „пет основни числа, като символ на това, което човешката интелигентност е способна да открие“. Числото e, чиято приблизителна стойност е 2.71828, последвано от безкрайни цифри, е най-важното число в математическия анализ. Той се появява на неочаквани места, като уравнения за датиране на археологически останки с въглерод 14.

Числото pi (3.141592653 ...) е царят на геометрията. Той не се използва само за изчисляване на периметъра на обиколката: геологът Hans-Henrik Stølum от университета в Кеймбридж (Обединеното кралство) открива през 1996 г., че връзката между двойната обща дължина на реката и разстоянието в права линия между източника и устието му е приблизително 3,14. Числото i (квадратен корен от -1) е най-подходящото в алгебрата. „А 0 и 1 са основите на аритметиката, защото те са съответно неутралните елементи на събиране и умножение“, казва Мартин.

Умножете по нула

Най-известната математическа фраза на „Симпсън“ е изобретение на лицето, което отговаря за превода за испанската версия, Мария Хосе Агире де Карсер. На оригиналния език Барт казва „яж ми шортите“, буквално „яж ми шортите“, но със значението на „изчезвай“. Умножаването на нещо по нула всъщност го кара да изчезне. В Южна Америка, подчертава Мартин, те не разпознават този израз на Барт.