Жизнь. Математика как способ стать счастливее и жить дольше

В 2014 году журналист Эстер Хониг отправила свою фотографию цифровым дизайнерам в 25 странах с просьбой: «Сделайте меня красивой!» Ее портрет был вполне естественен: ни макияжа, ни украшений, ни безделушек.

Отредактированные версии нередко существенно отличались от оригинала: марокканский дизайнер повязал на ее голову платок, греческий добавил на веки фиолетовые тени.

В Индии фото превратилось в портрет маслом, в США у нее появились длинные волосы. Результаты наглядно демонстрируют: идеалы красоты значительно отличаются. В разных культурах они разные. Кроме того, они подвержены влиянию исторических факторов. 5400 лет назад основными достоинствами, которые учитывали при выборе партнера, были здоровье и светлый цвет кожи. Здоровых женщин со светлым цветом кожи считали во времена Кеплера чрезвычайно привлекательными.

Кеплер проверил одну за одной всех претенденток. Отказываясь взять в жены одну из женщин, он оскорблял тем самым ее семью. То есть установить контакт впоследствии не представлялось возможным. После отказа четырем дамам Кеплер женился на пятой, Сюзанне Роттингер. Он инстинктивно следовал правилу 0,37, поскольку, умножив 11 на 0,37 и округлив, получим 4. Его подход увенчался успехом. Брак оказался счастливым, и у пары появились семеро детей.

Без ответа остался вопрос: откуда вообще взята эта цифра 0,37? Неужели она найдена случайным образом? Ответ: нет. Число связано с одним из величайших математиков всех времен. С Леонардом Эйлером.

Эйлер, с 1707 по 1783 год проживавший в Базеле, Берлине и Санкт-Петербурге, был чрезвычайно творческим и невероятно продуктивным человеком. Его научное наследие насчитывает 886 работ. В него входит более 20 основательных книг. Кроме того, сохранилось 3000 писем, столько же считаются утраченными. Энергия Эйлера могла бы стать источником питания целой электростанции.

В семье Эйлера родилось 13 детей. Самая лучшая рабочая обстановка для него была, когда все они бегали вокруг, играли у его ног или музицировали в той же комнате, а кошка сидела у него на плече.

Число 0,37 – не что иное, как округленное обратное значение знаменитого числа Эйлера, сокращенно е. Исходное значение числа e – 2,718…, а обратное равно 1, поделенной на это же число е, что после округления составляет 0,37. Число Эйлера удивительным образом проявляет себя во многих областях математики.

Пример. Возьмем обычную карточную игру с колодой из 52 карт. Вероятность того, что хотя бы одна карта не изменит свое положение в колоде после интенсивного тасования, и есть число, обратное числу е.

Или обратимся к рождественской традиции обмена подарками: на вечеринку все приносят с собой по подарку. В конце вечера случайным образом подарки разыграют среди всех гостей вечеринки. Насколько велика вероятность того, что гости, в количестве не меньше одного, получат свой же подарок, то есть одарят сами себя? В этом случае верным ответом также будет 1/e.

Данный факт имел и более весомые последствия: благодаря ему был предрешен исход Второй мировой войны. Несомненно! И вот почему. Во время войны немецкий вермахт использовал для тайной защиты всех подразделений легендарную шифровальную машину «Энигма». Она позволяла ежедневно менять способ шифрования букв любого текста. Нажатие кнопки одной буквы запускало ток по электросети, сначала в прямом направлении, затем – в обратном. Таким образом происходило шифрование букв. Поскольку путь прохождения тока в прямом и обратном направлении не совпадал, способ шифрования одной буквы не повторялся. То есть «Энигма» не допускала «вручения подарка самому себе», зашифровывая буквы по-разному.

Такая невозможность вместе с тем стала и слабой стороной машины: по этой причине доля кодов, равная 1/e, то есть 37 % от всех вариантов шифрования, оказалась непригодной к применению. Это огромное ограничение помогло британскому математику Алану Тьюрингу взломать «Энигму». Поэтому союзные войска с определенного момента стали получать информацию обо всех военных планах нацистской Германии. По мнению главнокомандующего, американского генерала и будущего президента США Дуайта Эйзенхауэра, исход Второй мировой войны благодаря одному математику с этого момента был предрешен.