這篇要提的問題,是我昨晚夢到的,醒來以後仍然記得,覺得還滿有趣的,於是又花了點時間思考一下。是一個……應該算數學/幾何學/拓樸學的問題吧。可能有人提過或想過類似的問題,不過我是自己想到的。然後在想這個問題的時候,又順便聯想到一些有的沒的。問題一開始很簡單,不過之後限定條件會越來越多,解決方法也越來越麻煩。好,那就開始吧。
問題一:在桌面上擺一個像這樣的繩圈:
要怎麼樣,才能讓繩圈變得像下面這樣的形狀呢?
什麼怎麼樣,把繩圈拿起來交疊成8字型,再放回桌上不就得了?什麼白痴問題呀?
嗯,我也知道第一個問題很簡單,不過只要再加上一個限定條件,恐怕就沒這麼簡單囉。
問題二:同上,但是「繩圈的任何一部份,任何時候都不可以離開桌面」。(所以不要魯洨,說什麼那我只要提起來一點點,再放回去就可以了嘛。因為這樣子繩圈還是會有一部份會需要離開桌面。我也有說「任何時候」,別凹什麼只要過程中離開桌面就可以,只要最後有在桌面上就好了……)
不可能,因為要維持交疊的狀態,疊在上面的那段繩圈總是有一小段沒有靠到桌面,這就犯規啦。
真的不可能嗎?不要這樣的就放棄了嘛。掉進水裡就算不會游泳也要掙扎一下,沒有100分,好歹也掰出一個60分的解決方法呀。提示一下吧,我又沒說不能切斷繩圈……
很好,那我們就把繩圈切斷,這個問題就可以圓滿解決了:
→
你可能會抗議,這樣根本是魚目混珠嘛!那我根本剪都不要剪,直接把繩圈彎成這樣不就好了?(說完拿起桌上的牛肉麵湯大吸了一口。)
嗯嗯,這位同學你姓什麼?瓦喔,很好,瓦同學,上課竟敢和老師頂嘴,以後不用來了……啊,不是啦,懂得舉一反三很好,瓦同學給你加十分。順便跟你說,上課吃東西不要那麼明目張膽,雖然老師我自己讀高中的時候,沒幾堂上課是沒在吃東西的。廢話少說,繼續講。(「看我送他一桶瓦斯把這繩圈炸了!」來鬧的,保安,拖出去。)
看起來老師的題目還是出得太簡單了。再加一個限定條件好了。
問題三:同上兩題,但是8字形的周長有限定,一定要和第一題「交疊起來時的周長」一樣。意思就是,如果繩圈的外周長X,繩子粗(直徑)為Y,則8字形的外周長為X-Y。(所以問題二的兩個解法都不能用了,因為這樣的8字型周長一定會比本題規定的稍長一點,別忘了繩圈本身是有寬度的。)另外,我知道聰明的你一定會想到,把繩圈剪掉一小段就好了,所以繩圈的總長也是不能改變的!
這題目總該夠機車了吧?有辦法嗎?還有什麼漏洞可以鑽?
還有還有,我只說長度有限定,繩圈的寬度沒有限定啊。用卡榫的方法也是可以的:
又或是,既然可以改變寬度,那寬度可以趨近於0嗎?本來應該交錯的那段,把它挖到只剩下薄薄一片?好啦,可以啦。畢竟老師我一向是鼓勵硬凹的。
好囉。我想的辦法就到這裡。如果承以上三題,而且「不能破壞繩圈」,也就是不可以削啦剪啦挖啦之類的,那還有辦法嗎?應該也不是沒有辦法,窮則變,變則通,快快快,大家想一想吧。
為什麼我要提這幾個問題呢?其實我是在想,看起來很簡單的問題,如果三度空間的概念受到限制(像第三題的卡榫),甚至完全沒有三度空間的概念(像是第三題的「趨近於0」,就只剩下二維的平面,完全沒有用到第三維了),能夠解決嗎?照著類似的想法,可不可以用來思考難以理解的,更高的維度?如果第四個維度不是指超立方體,而是愛因斯坦所說的時間,這還在可以理解的範圍內。那麼維度再往上是什麼呢?有沒有什麼是超越時間空間的?如果我們能有五度以上維度的觀念的話,說不定很多在三維或四維中根本不可能,或是看似矛盾的問題,其實是再簡單不過了呢!那有沒有什麼是超越眾維度的呢?神吧,我猜。