有完全相同的“双胞胎”吗
一群宫女纷纷从宫廷里迅速跑进御花园,风风火火地在寻找着……
几个小时过去了,她们最终却“踏破铁鞋无觅处”。
这些宫女在寻找什么?又是为什么而“香汗淋漓”?
这还得从1676年谈起。
莱布尼兹这一年的10月4日,德国著名的数学家、哲学家莱布尼兹离开巴黎,去伦敦和荷兰转了一圈之后,最终于11月来到德国汉诺威。不久,他当上了不伦瑞克公国的宫廷议员。这里之所以叫“公国”,是因为当时德国虽然几乎包括了现在的中欧全部和东、西欧的一部分,号称“德意志民族的神圣罗马帝国”,但是,此时还没有统一,而是由314个大小不同的王国、公国和侯国组成——当时德国的老百姓打趣说:“一年有多少天,德意志就有多少诸侯国。”其中有十几个大诸侯国,7个选侯国——有资格选举德意志皇帝的国家,它的国君称为“选帝侯”或“侯选”。当时不伦瑞克公国的侯选就是约翰·弗里德里希公爵。
1679年,约翰·弗里德里希突然去世,他的弟弟奥古斯都(Ernestus Augustus)继任公爵,莱布尼兹仍保留原职。由于奥古斯都的妻子苏菲(C U H Sophie)是莱布尼兹的崇拜者,所以两人经常“侃大山”。在两人的一次谈话中,莱布尼兹说:“世界上没有两片完全相同的树叶。”这句名言是如此经典,以至据说荷兰著名哲学家斯宾诺莎(1632~1677)也说过相同的话。还说,这话是莱布尼兹在当普鲁士王宫的宫廷顾问的时候,在一次宫廷讲学中说的。此外,还有不同的“克隆版”流传:“凡物莫不相异,天地间没有两个彼此完全相同的东西。”
宫女们得知莱布尼兹和苏菲的谈话后,就想找到“两片完全相同的树叶”来责难莱布尼兹,于是有了故事开头的一幕。当然,在找遍整个御花园之后,她们一无所获,不得不对莱布尼兹另眼相看。
另外一句类似的名言是:“没有完全相同的两片雪花。”
真的没有完全相同的两片雪花吗?
漫步在雪花纷飞的原野,你会感到置身于一个奇妙的几何形状的世界。美国学者、数学教师帕帕斯(Theoni Pap-pas)在《数学趣闻集锦》一书中说:“雪花可能是自然界中具有六角形对称的最为令人兴奋的例子。”
研究一下所看到的雪花晶体,你会发现它们是由圆柱形、面条形、盘状、块状等花样结合而成的。没有两朵雪花是完全一样的,这已成为人们的共识。
然而,在1986年11月1日,美国科罗拉多国家大气探测中心的N C 克奈特,在一个玻璃盘上收集到了世界上第一对完全相同的雪花。这对“双胞胎”被油裹着在2000英尺(1英尺合0 3048米)高度的阴影下暴露了11秒钟,盘子保持冷冻状态,直到飞机着陆并对晶体照完相为止。它们是圆柱状的品体,人们把它叫做“平顶花格”。
在1988年5月发表的一封公布在《美国气象学报》上的信中,克奈特写道:“人们引证得最多的沦断之一,是孪生的雪花关于雪花晶体没有两朵是完全一样的。这已为人类智慧所认可,甚至在这个领域的专家中也不持什么异议。”为此,美国邮票总局从2006年10月开始发行了一套印有精美雪花图片的邮票。
但是,觅奈特发现了“一个引人注意的例子,有两朵雪花如果它们小是完全相等同的话,至少也极为相像”。她继续写道:“多年来对于雪花晶体的收集,作者既没有看到这样晶体的其它例子,也没有在参照标准中找到它。”
现在的问题是,能够算出这种“雪花双胞胎”现象发生的概率吗?