另一個出人意表的數字

曾在 一篇文章 舉過一個很多人都會感到意外的數學例子,就是十五本書有 1,307,674,368,000 個排列方法,早兩天在 Berkeley 時,聽到另一個例子,據說是維根斯坦教書時喜歡用的,也是一個十分出人意表的數字。

我先寫出問題,大家想一想,才往下看答案,那意外的感覺可能會更強(除非你早已知道答案)。原裝例子用呎吋做單位,以下我會保持,不改做十進制了:

假設地球是一個完全圓的球體,在赤道 --- 地球的圓周 --- 上有一條幼繩圍綑地球一周(幼繩緊貼地面)。現在將這條幼繩加長 3 呎,讓我們想像它仍然圍繞赤道形成一個完全的圓形;由於幼繩加長了,便不再和之前一樣緊貼地面,那麼,幼繩距離地面有多遠?

3 呎,相對於地球的圓周,真是微不足道,因此,很多人都會認為即使幼繩現在不會跟加長之前那麼緊貼地面,那分別應該是小得難以量度,更不用說肉眼能夠辨別了。然而,正確的答案是「幼繩距離地面大約 5.7 吋」!

其實,這是很簡單的數學。我們在小學時已學過:

圓周 = 直徑 x p

讓 " C" 代表地球的圓周," D" 代表地球的直徑,那麼:

C = D x p

D = C / p

假如 C 用吋做單位,幼繩加長 3 呎就是:

C + 36

用 " N" 代表這個新圓周的直徑,那麼:

C + 36 = N x p

因此:

N = (C + 36) / p

幼繩和地面的距離是:

(N – D) / 2

無論 C 和 D 是多大的數字,只要 C 加的是 36 , N – D 一定是 11.46 (即 36 / p ) ,因此:

(N – D) / 2 = 5.73