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时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:研究者发现,看起来像M&M巧克力豆的颗粒物———椭球体———填充罐子的方式和球体一样。但是,黑尔斯的证明长达数百页,他只有借助计算机算法才能进行验算!1995年,由糖果迷投票增加一种M&M巧克力豆的包装颜色,最后胜出的是蓝色,获得了54%的投票,紧接着的是粉色和紫色。最后,蓝色的M&M巧克力豆取代了原来的黄褐色。

数学概念:组合学

数学似乎与日常生活毫无关联,但实际上,我们在很多地方都可以发现数学。离你最近的杂货店的糖果走道里可能就蕴含着与17世纪的数学之间的联系。

1611年,行星运动定律的提出者约翰尼斯·开普勒(参见第20章)提出了一个假设:如果有一堆球状的颗粒物,最有效的填充方式就是像市场上的橙子那样堆在一起(被称为开普勒猜想),这种方法被称为面心立方最密堆积,通过这种方法,我们可以填满一个给定体积的近74%。相反,如果把它们随意丢进罐子里,则只能填满罐子体积的64%左右。

说回糖果。研究者发现,看起来像M&M巧克力豆的颗粒物———椭球体———填充罐子的方式和球体一样。如果像橙子那样堆积,它们也能填满罐子体积的74%左右,但如果随意把它们丢进罐子里,它们能填满罐子体积的71%,要比球体高很多。有些人认为,相比于球体,椭圆体能更有效地填充一个空间,因为它们会不断地翻转和滑落,直到填满更多的空间。

开普勒生前未能证明他的猜想,到了19世纪,高斯部分证明了这一猜想,最后,直到20世纪90年代,美国数学家托马斯·黑尔斯借助计算机,才证明了开普勒猜想是完全正确的。但是,黑尔斯的证明长达数百页,他只有借助计算机算法才能进行验算!

蓝色M&M巧克力豆

1995年,由糖果迷投票增加一种M&M巧克力豆的包装颜色,最后胜出的是蓝色,获得了54%的投票(总票数超过1000万张),紧接着的是粉色和紫色。最后,蓝色的M&M巧克力豆取代了原来的黄褐色。

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