Un episod din „Futurama” a rezolvat o problemă matematică reală. Demonstrația inventată special pentru salvarea personajelor

Un episod din serialul animat „Futurama” nu s-a limitat la glume despre roboți, extratereștri și călătorii în spațiu. Scenaristul Ken Keeler a creat o demonstrație matematică originală pentru a rezolva o problemă apărută în poveste. Rezultatul este cunoscut astăzi drept „teorema Futurama” sau „teorema lui Keeler”, potrivit revistei Scientific American.

Totul pornește de la episodul „The Prisoner of Benda”, difuzat în 2010. Profesorul Farnsworth inventează o mașină capabilă să schimbe mințile a două persoane. Există însă o regulă. Aceeași pereche de corpuri nu poate folosi dispozitivul de două ori.

Personajele au rămas blocate în corpurile greșite

Profesorul Farnsworth vrea să fie din nou tânăr. El își schimbă mintea cu Amy, care își dorește un corp în care să poată mânca fără să se îngrașe. Cei doi descoperă rapid că nu pot inversa direct procesul.

Alte personaje intră apoi în joc. Bender folosește corpul lui Amy pentru a păcăli niște paznici. Leela intră în corpul profesorului pentru a înțelege sentimentele lui Fry. Fry și Zoidberg fac, la rândul lor, propriul schimb.

Vezi și:

Poți închiria casa moștenită fără acordul celorlalți coproprietari? Ce spune legea despre bunurile aflate în indiviziune

După șapte utilizări ale dispozitivului, mințile a nouă personaje sunt amestecate. Problema nu mai putea fi rezolvată printr-o simplă succesiune aleatorie de schimburi. Fiecare pereche folosită anterior devenea indisponibilă.

Ken Keeler, scenaristul episodului, avea și un doctorat în matematică. În loc să ignore regula inventată chiar de el, a decis să afle dacă există o soluție generală. Trebuia să demonstreze că toate personajele se pot întoarce în corpurile lor, indiferent cât de complicate au devenit schimburile.

Serialul, care a revenit de mai multe ori după anulare, este cunoscut pentru combinația dintre umor și concepte științifice. Istoria numeroaselor sale relansări este explicată într-un material despre revenirea animației „Futurama”.

Vezi și:

Cât face 4 + 4 × 4 + 4? Pare uşor, da mulți adulți greșesc răspunsul

Problema de matematică virală. Reuşeşti să o rezolvi în 20 de secunde fără ajutor?

Două persoane noi sunt suficiente pentru orice încurcătură

Întrebarea formulată de Keeler a fost simplă. De câte persoane suplimentare este nevoie pentru a descurca orice combinație de minți, fără ca aceeași pereche de corpuri să folosească mașina de două ori?

Răspunsul a fost surprinzător. Sunt necesare doar două persoane noi. Numărul rămâne același indiferent dacă au fost implicate trei, nouă sau sute de personaje. Cei doi participanți trebuie doar să nu fi folosit anterior dispozitivul.

În episod, rolul salvatorilor este preluat de baschetbaliștii Sweet Clyde Dixon și Ethan „Bubblegum” Tate. Cei doi analizează problema pe o tablă. Ecuațiile afișate în fundal nu sunt simple simboluri inventate pentru decor. Ele reprezintă demonstrația reală concepută de Keeler.

Fiecare configurație poate fi împărțită în cicluri. Cele două persoane noi funcționează ca spații temporare. Mințile sunt mutate succesiv prin corpurile lor, fără repetarea unei perechi deja folosite. La final, inclusiv cei doi voluntari ajung înapoi în propriile corpuri.

Ideea amintește de modul în care un loc liber poate fi folosit pentru a ordona obiectele amestecate. Diferența este că teorema trebuie să respecte restricția fiecărui schimb. Alte producții au folosit probleme matematice celebre, precum problema celor trei corpuri, dar rareori un serial a creat o demonstrație complet nouă.

Gluma din desenul animat a ajuns într-o revistă de matematică

Keeler nu a considerat rezultatul suficient de important pentru a-l publica. Matematicienii Ron Evans, Lihua Huang și Tuan Nguyen au analizat însă metoda și au realizat o variantă mai eficientă.

Lucrarea lor a fost publicată în 2014 în „The American Mathematical Monthly”. Studiul are nouă pagini și demonstrează inclusiv care este numărul minim de schimburi necesare în anumite situații. Astfel, o problemă inventată pentru un desen animat a intrat oficial în literatura matematică.

În episod, personajele sunt readuse în corpurile corecte după 13 schimburi. Matematicienii au arătat ulterior că situația putea fi rezolvată în doar nouă. Soluția din serial rămâne însă corectă.

„Futurama” și „The Simpsons” au o lungă tradiție a glumelor științifice. Inclusiv Stephen Hawking a contribuit la popularizarea acestora prin aparițiile sale în animația creată de Matt Groening. Legătura dintre televiziune, matematică și publicul larg este ilustrată și de tributul primit de Stephen Hawking în „The Simpsons”.

Teorema Futurama rămâne un caz rar. Scenariul nu a folosit matematica doar pentru a părea inteligent. Matematica a fost necesară pentru ca povestea să poată avea un final logic. Personajele au fost salvate, iar lumea a primit o demonstrație care nu existase înainte.

Noua dubă electrică Kia este aproape cât un Ford Transit. PV7 poate deveni atelier, microbuz sau autorulotă