Сергей Бобров - ВОЛШЕБНЫЙ ДВУРОГ

• Название: ВОЛШЕБНЫЙ ДВУРОГ
• Автор: Сергей Бобров
• Издательство: Детская литература
• Жанр: Математика
• Год: 1967

«В этой книге в занимательной форме рассказывается немало интересного для тех, кто любит точные науки и математику. Читатель узнает о развитии математики с ее древнейших времен, о значении математики в технике, а особенно об одной из важнейших отраслей математики — так называемом математическом анализе. На доступных примерах читатель познакомится с элементами дифференциального и интегрального исчислений. В книге также говорится о неевклидовых геометриях и о той, которая связана с открытиями великого русского геометра П. П. Лобачевского. Читателю предлагается немало занимательных задач, многие из которых сопровождаются подробным разбором.

Для среднего и старшего возраста.»

Некоторые рисунки и значительная часть чертежей нарисованы заново с целю лучшей читаемости на портативных читалках. В силу этого возможны незначительные расхождения с оригиналом, особенно в использованных шрифтах, расположении и размере надписей на рисунках. Расположение некоторых рисунков по отношению к тексту также изменено. В электронной книге для оформления применяются стили, поэтому для чтения лучше использовать CR3. Таблицы приводятся в формате fb2 и дублируются либо в текстовом, либо в графическом варианте. В связи с многочисленными отсылками к номерам страниц сохранена нумерация печатного оригинала. Номер размещен в конце страницы. — V_E.

---

Немедленно недалеко от плотины на поверхности Бушмейстера показалась и Точка.

— 134 —

— Теперь, — сказал Радикс, — мы пустим нашу Точку в обход пруда, причем она отправится с нашей стороны плотины на другой берег, а затем повернет направо и отправится в обход по берегу. Позволим ей кружиться вокруг нашего пруда в одном и том же направлении столько, сколько ей вздумается. А теперь слушайте меня, вы, часики ВОЛШЕБНОГО ДВУРОГА!

— Тик-так. Слу-тик-ша-так-ем-тик-так! — ответили двое часиков. — Тик-так. Вот-как! Тик-так.

— Ну-ну! Потише! — заворчал на них Радикс. — Идти еще вам не полагается. Но вы должны пойти, когда каждым из вас скомандует Точка, проходя мимо. И при этом каждые из вас должны пойти так, чтобы ваши стрелки побежали в том же направлении, в котором вас огибает Точка, как будто она зацепила концы стрелок и увлекла их за собой.

Часики в один голос отвечали, что они поняли и так и сделают.

— Точка, вперед! — скомандовал Илюша.

Точка двинулась вперед, перешла через плотину и скомандовала правым часикам: «Шагом марш!» Первые часики немедленно пошли в обычном направлении — «по часовой стрелке», так как Точка, пройдя плотину, повернула направо по берегу пруда и проследовала дальше по изгибу ленты Бушмейстера. Через минуту она появилась снова: Илюша увидел ее слева от плотины, но, к своему удивлению, не на противоположном берегу, а на том самом, с которого она ушла. Точка снова скомандовала, на этот раз левым часикам: «Шагом марш!» Часики затикали, а Точка, пройдя через плотину и продолжая огибать левую сторону пруда, повернула налево и продолжала свое движение в том же направлении по ленте Бушмейстера.

Илюша наклонился над левыми часиками и убедился, что они идут полным ходом, но в направлении «против часовой стрелки», то есть в том направлении, которое в математике называется положительным направлением вращения.

— Вот так история! — сказал Илюша — Часики идут в разные стороны, а Точка обходит пруд все время в одном направлении. Как же это так выходит?..

Илюша еще раз проследил за Точкой и за часиками, посмотрел на все это очень растерянно и почесал в затылке.

— А здорово получается! — произнес наш герой. — Сперва Точка по моей команде идет вперед и пруд у нее справа. А когда она снова, объехав всего Бушмейстера, подходит к запруде, то пруд оказывается от нее слева… И если даже я просуну голову снизу и буду смотреть как бы «с другой сто-

— 135 —

роны», то опять получается, что сначала пруд у нее слева, а потом справа! А где она меняет свое «правое» на «левое», я найти не могу…

— Вот видишь, — промолвил Радикс наставительно, — на нашей поверхности не только нет «двух различных сторон», на ней нельзя установить и определенного «направления вращения». Одно и то же движение ты можешь воспринимать как вращение в обычном направлении часовой стрелки и одновременно в противоположном. Ведь ты, например, не можешь сказать, как твоя Точка обходит пруд: по часовой стрелке или против? Одно направление непрерывно переходит в другое, когда Точка обегает вокруг ленты.

Стрелки показывают, как двигалась точка

— Это ужасно трудно понять! — сказал Илюша. — Кажется, просто кусочек бумажки, а показывает какие чудеса!

— То-то и дело! Вот ты и мотай на ус! Ну, теперь еще одно крохотное чудо. Друг сердечный, Бушмейстер, а ты не мог бы немного уменьшиться?

Бушмейстер послушался и уменьшился примерно вдвое.

— Так-с, — сказал Радикс Илюше, поглядывая на него немного иронически. — Вот что: возьми ножницы. Как ты думаешь, можно нашего друга Бушмейстера разрезать вдоль по самой серединке?

— Наверное, можно, — сказал не совсем уверенно Илюша.

— А что из этого получится?

— Ну… получатся… два Бушмейстера. Вот и все.

— И больше ничего?

Илюша задумался и посмотрел внимательно на Бушмейстера.

— Ах нет! — сказал он. — Не только… будет, конечно, два Бушмейстера, но они друг за друга зацепятся… ну, как кольца в цепочке.

— Та-ак-с… — протянул Радикс. — Давай попробуем! Возьми-ка ножницы и разрежь его, беднягу, вдоль всего брюха, которое в то же время служит ему спиной. Посерединке. Как есть на свете головоногие существа, так и Бушмейстер есть существо спиннобрюхое. Ну-ка, режь! Посмотрим, что он запоет.

Оказалось, что стекло, из которого был сделан Бушмейстер, прекрасно режется обыкновенными ножницами. Илюша резал, держась самой середины ленты, добрался до того места, с которого начал

— 136 —

резать, и сделал последнее движение ножницами. Разрезы сомкнулись. Илюша вскрикнул и отскочил в сторону. На мгновение он испытал то же самое, что испытывает хорек, около которого мелькнут стальные челюсти капкана, или то, что испытывает водолаз, который глубоко под водой встретится внезапно со спрутом. Он глядел на то, что получилось, и глазам не верил. (А что получилось? Этого рассказать нельзя! Бери скорее ножницы и попробуй разрезать своего маленького бумажного Бушмейстера, как разрезал Илюша. И ты все узнаешь!)

— Ну? Как тебе это нравится? — спросил, улыбаясь, Радикс. — Ты, кажется, этого не ожидал?

— Нет, никак не ожидал.

Илюша обошел около того, что получилось из разрезанного Бушмейстера, постоял, подумал, а потом сказал:

— Теперь я, кажется, понимаю, почему Точке надо было его обойти два раза, чтобы попасть на старое место.

— Да, — сказал Радикс, — наш Бушмейстер до того лукав, что сразу не скажешь, что он выкинет.

— Какая хитрая штука! И я все-таки не совсем понял. Я, кажется, догадываюсь, что так должно быть, но не могу объяснить, как это происходит и почему. Только ты не смейся.

— Так бывает, — отвечал Радикс, — и нередко. В этом нет ничего смешного. Но только этого еще мало. Надо все разобрать до конца и понять. Значит, ты за какую-то ниточку ухватился. А что это за ниточка? Где ее конец? Надо добиться, чтобы никаких сомнений не осталось.

— Я вот еще хотел что спросить: нельзя ли из Бушмейстера вырезать такую фигуру, чтобы опять получился Бушмейстер?

— Почему нельзя? Можно! Только в таком случае нужно действовать по-другому, — ответил Радикс. — Если ты хочешь вырезать из бумажного кружка другой кружок, поменьше, который, естественно, будет подобен первому, ведь ты не станешь резать первый кружок поперек, по диаметру?

— Ну конечно, нет! Что же это будет за подобие?

— А как же ты поступишь?

— Очень просто! Проколю кружок ножницами, а потом вырежу из серединки маленький кружок. Вот и все. Будет колечко и маленький кружок.

— Так… А теперь сообрази, как можно сделать нечто в том же роде и с нашим другом Бушмейстером.

Илюша задумался, стараясь сосредоточиться.

— Постой! — сказал он. — Ведь Бушмейстер очень похож на цилиндр, открытый снизу и сверху, то есть я хочу сказать, что Бушмейстер похож на цилиндрическую трубу. Но только один край у него перевернут на сто восемьдесят градусов.

— 137 —

Радикс кивнул.

— Если я у него отрежу край… Нет, так не выйдет! Если я буду отрезать у него край, это опять будет то же самое, как если резать посерединке, только поближе к боку. Никак не поймешь, как с ним быть! Если я отрежу у цилиндрической трубы край, то это будет опять цилиндрическая труба, только покороче. А здесь так нельзя.

— А если ты отрежешь у твоей цилиндрической трубы еще другой край?

— Тогда будет три коротенькие трубы, вот и все.

— Хм… — неопределенно промычал Радикс.

Опять Илюша замолчал и задумался.

— Нет, — сказал он наконец, — надо попробовать разрезать Бушмейстера не один раз вдоль, а два раза, то есть разрезать его не надвое, как я пытался сделать, а натрое? Я буду резать так, чтобы разрезы шли вдоль всего Бушмейстера параллельно, на равном расстоянии друг от друга. И начну так, чтобы отрезать от него ровно треть его ширины.

— Попробуй.

Илюша подошел к Бушмейстеру и начал резать[12].

— 138 —

К удивлению Илюши, хотя он, по его расчету, уже отрезал один край, разрез не сомкнулся. Когда дело подошло к концу, Илюша последний раз нажал на ножницы и отскочил в сторону.

Бушмейстер метнулся своими петлями сразу во все стороны и неподвижно повис в воздухе.

Илюша подошел, посмотрел очень внимательно, потому что разобрать сразу, что вышло, было не так-то просто, а потом воскликнул:

— Ура! Получился маленький Бушмейстер! Маленький Бушмейстер!

Илюша даже подпрыгнул от удовольствия.

— Но только он зацепился за свой собственный край. Как интересно!

Илюша долго ходил вокруг того, что у него получилось, а затем сказал:

— Слушай, Радикс, мне хочется еще одну штуку попробовать. Попроси его, чтобы он опять сложился.

Но Бушмейстер не заставил себя долго просить и через секунду снова уже висел в своей первозданной красоте.