Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене

Задача про шахматную доску и зерно - как мудрец обманул царя с помощью математики

Если класть на каждую клетку вдвое больше зёрен, чем на предыдущую, на 64 клетках окажется 2⁶⁴ − 1 = 18,4 квинтиллиона зёрен. Это примерно 461 миллиард тонн - больше мирового урожая пшеницы за 1 000 лет. Наглядный пример экспоненциального роста. Легенда гласит: мудрец изобрёл шахматы и показал их царю. Царь был в восторге и предложил мудрецу любую награду. Мудрец попросил скромно: «Положи одно зерно на первую клетку. Два - на вторую. Четыре - на третью. И так далее, удваивая, до 64-й клетки.» Царь рассмеялся - подумал, что мудрец просит горсть зерна. Приказал казначею отсыпать. Казначей начал считать - и побледнел. Клетка 1: 1 зерно. Клетка 2: 2. Клетка 3: 4. Клетка 10: 512. Клетка 20: 524 288 (полмиллиона). Клетка 30: 536 миллионов. Клетка 40: 549 миллиардов. Клетка 64: 9 223 372 036 854 775 808 - девять квинтиллионов. Общая сумма: 2⁶⁴ - 1 = 18 446 744 073 709 551 615 зёрен. Это примерно 461 миллиард тонн пшеницы. Мировой урожай пшеницы за год - около 800 миллионов тонн. Мудрец попрос
Оглавление

Если класть на каждую клетку вдвое больше зёрен, чем на предыдущую, на 64 клетках окажется 2⁶⁴ − 1 = 18,4 квинтиллиона зёрен. Это примерно 461 миллиард тонн - больше мирового урожая пшеницы за 1 000 лет. Наглядный пример экспоненциального роста.

На 64-й клетке - 9 квинтиллионов зёрен. Урожай всей планеты за 2000 лет
На 64-й клетке - 9 квинтиллионов зёрен. Урожай всей планеты за 2000 лет

Легенда гласит: мудрец изобрёл шахматы и показал их царю. Царь был в восторге и предложил мудрецу любую награду.

Мудрец попросил скромно: «Положи одно зерно на первую клетку. Два - на вторую. Четыре - на третью. И так далее, удваивая, до 64-й клетки.»

Царь рассмеялся - подумал, что мудрец просит горсть зерна. Приказал казначею отсыпать. Казначей начал считать - и побледнел.

Сколько зерна попросил мудрец

Клетка 1: 1 зерно. Клетка 2: 2. Клетка 3: 4. Клетка 10: 512. Клетка 20: 524 288 (полмиллиона). Клетка 30: 536 миллионов. Клетка 40: 549 миллиардов. Клетка 64: 9 223 372 036 854 775 808 - девять квинтиллионов.

Общая сумма: 2⁶⁴ - 1 = 18 446 744 073 709 551 615 зёрен.

Это примерно 461 миллиард тонн пшеницы. Мировой урожай пшеницы за год - около 800 миллионов тонн. Мудрец попросил урожай всей планеты за 576 лет.

Экспонента начинается незаметно - а потом взрывается
Экспонента начинается незаметно - а потом взрывается

Почему мозг не справляется

Потому что мы мыслим линейно. Линейный рост: 1, 2, 3, 4, 5 - понятно и предсказуемо. Экспоненциальный рост: 1, 2, 4, 8, 16 - тоже кажется понятным. Но на длинной дистанции экспонента улетает в космос.

Перельман обожал эту задачу, потому что она идеально иллюстрирует главную ловушку мозга: мы недооцениваем рост, который начинается медленно.

Где это работает в реальной жизни

Банковский процент - тот же экспоненциальный рост. Вклад под 15% годовых за 5 лет удваивается. За 20 лет - вырастет в 16 раз. Но кредит под 25% - тоже удваивается, только не в твою пользу.

Распространение вирусов. Один заразил двоих, каждый заразил ещё двоих - через 30 «поколений» заражено больше миллиарда. Именно поэтому пандемии развиваются так стремительно.

Рост подписчиков канала. Если каждый подписчик привлечёт одного друга - аудитория удваивается на каждом шаге. 10 удвоений - это рост с 100 до 100 000.

А вы знали?

Эту задачу упоминали в математических трактатах с XIII века. Но современные компьютеры работают именно с такими числами: 2⁶⁴ - это максимальное значение 64-битного целого числа. Процессоры в твоём телефоне оперируют числами, которые когда-то разоряли царей.

Что далее

Почему листья зелёные - и почему осенью они желтеют и краснеют. Ответ связан с тем, как растения едят солнечный свет.

Пробовали посчитать зёрна сами? Пишите в комментариях!

Если вы дочитали до конца - вам точно сюда. Подпишитесь, чтобы не потерять канал! Каждый день - одна задача, один фокус или один факт, всегда есть повод удивиться.

Читайте также:

Канал «А вы знали?» - задачи, фокусы и наука. Каждый день - повод удивиться.