2022年9月20日火曜日

【読書感想文】いっくん『数学クラスタが集まって本気で大喜利してみた』 / 数学は直感を超える

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数学クラスタが集まって本気で大喜利してみた

いっくん(著)  店長(構成協力)

目次
ケーキを三等分せよ
時計の文字盤をデザインせよ
地球の直径を求めよ
規則性に反するものを見つけよ
ハートのグラフを描け
答えが1になる問題を考えよ
角を三等分せよ
大定理でくだらないことを証明せよ
円周率を求めよ
起こる確率が無理数である事象を考えよ
ほとんどの整数の数をいえ
「病的な数字」の例をあげよ
1=2を示せ
不思議な図形の例をあげよ
満室の無限ホテルの部屋を空けよ
とにかく大きい数をあげよ

 あれこれ書くより、このツイートをいちばん見てもらうのがいちばん早い。


 以前このツイートを見て「おお、すげえ!」となったので(理解はできない)、『数学クラスタが集まって本気で大喜利してみた』を読んでみた。




 おもしろかったのは『規則性に反するものを見つけよ』の章。

 タイトルだけだと意味がわかりづらいけど、たとえばこんな話。

 n^17+9と(n+1)^17+9の最大公約数は?

 最大公約数とは、2つ以上の数に共通している約数(公約数)うち最も大きいもののことです。では、n^17+9…①と(n+1)^17+9…②の最大公約数はいくつになるでしょうか?

 まずn=1を代入すると、
 ①1^17+9=1+9=10
 ②(1+1)^17+9=131072+9=131081
となり、10と131081の最大公約数は1です。
 次にn=2を代入すると、①が131081、②が129140172となり、この最大公約数も1です。
 これをn=3,4,5…と続けていっても、最大公約数は1のまま。どこまでいっても、ずっと最大公約数は1に違いない!と思いきや、

n=8424432925592889329288197322308900672459420460792433
で、
急に最大公約数が1ではなくなるのです。
これはコンピュータの演算でわかった結果ですが……それまでに8424432925592889329288197322308900672459420460792432回も同じ流れが続いていたことを考えると、規則性が裏切られた時のインパクトはすさまじいものがありますね。

 ある命題があって、nが1のときは真である。nが2のときも真である。nが10のときも100のときも1000のときも1億のときもその1億倍のときもずっとずっと真である。

 にもかかわらず、nが8424432925592889329288197322308900672459420460792433 のときは真ではない。

 うそー。そこまできて裏切られることある?


 この話を妻(工学部出身)にしたところ、「だから数学は嫌いなんだ」と言われた。妻いわく、物理の世界だったら一万回試して同じ結果になれば100%と見なしていい。まあ物理に限らず日常生活においてはそうだろう。1兆回やって同じ結果になれば、1兆1回目も同じになるに決まっている。

 ところが数学の世界ではそうは断定できないし、じっさいに8424432925592889329288197322308900672459420460792433回目で裏切られてしまうこともある。

 人間の感覚で理解できる範囲を超えている。


 物理はさ、理解できなくてもなんとなくは想像できるじゃない。「この材質・形の物体をこの角度で投げればだいたいこのへんに届くな」ってのはわかる。もちろん予想と外れることはあるけど、10メートル先に行くと予想した物体が100メートル後方に行くようなことはない。

 でも数学ではそういうことが起こってしまう。




『1=2を示せ』も、直感を見事に裏切ってくれる。



 どうだろう。この証明。

  2=√2 になるわけないから、まちがっていることはわかる。わかるけど、いざ反証しようとするとむずかしい。

 物理の世界だと、〝かぎりなく直線に近づけた曲線〟は直線として扱っていいもんね。というか現実世界にはまったく凹凸のない直線なんて存在しないし。

 でも数学の世界だと矛盾が生じてしまう。うーん、わずらわしい。

 



 とまあ、数学が嫌いでない人からしたら楽しめる本だとおもう。細かい数式はぼくにはぜんぜん理解できなかったけど(高校のときは数学めちゃくちゃ得意だったのになー。高校数学レベルではまったくついていけない)、


 で、まあ、おもしろかったんだけど、残念だったのは「第1章の『ケーキを三等分せよ』がいちばんおもしろかった」ってこと。尻すぼみ感がある。

 大喜利と言いつつ、オリジナルの回答じゃないのも多いしね。数学界で有名な解法や議論とか。昔の有名数学者が考えたものを持ってきて「大喜利の答えです!」っていうのはちがうんじゃないの、とおもってしまう。まあ看板が悪いだけで中身は悪くないんだけどさ。


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