Естественные науки
Какова вероятность повторения узора в калейдоскопе ?
Какова вероятность повторения узора в калейдоскопе ? Если исходные данные таковы - в детском калейдоскопе, внутреннее пространство которого состоит из 3 продолговатых зеркал, соединенных в виде треугольной призмы, размеры каждого зеркала 15 см длина и 4 см ширина, то есть основанием призмы является равносторонний треугольник с длинами сторон 4 см, двух закрывающих отсек (высота отсека 1 см) стекол - одно светопропускное, другое ограничительное, и еще стекло на внутреннем конце калейдоскопа - смотровое, смотровое, и внутри отсека насыпаны осколки разноцветных стекол в количестве 12 шт - 6 треугольных и 6 квадратных с основанием 3 мм и с толщиной 1,5 мм, цвета - зеленый, красный, желтый и синий по каждому элементу треугольного и квадратного, причем при вращении калейдоскопа в отсеке осколки перемещаются, ложась на зеркала не только своими плоскостями, но и толщинами. Через сколько вращений калейдоскопа узор повторится ?
Я. И. Перельман, конечно, великий популяризатор и широко эрудированный человек, сделавший для дела просвещения больше, чем все министерства образования РФ за всё время их существования.
И всё-таки его оценка (500 миллиардов лет до повторения узора обычного калейдоскопа) представляется мне... заниженной.
Площадь треугольника Вашей задачи, по которому могут перемещаться 12 разноцветных стеклышек, равна 6,8 кв см. Или что то же самое, 680 кв мм.
Площадь одного стёклышка - 9 кв мм. В среднем.
Таким образом одно стеклышко теоретически может занять 76 различных позиций (и это ещё БЕЗ учёта переворотов, положения под углами, на ребре и тп).
А таких стёклышек - 12 штук. Значит, эти 12 могут в целом занять минимум 76^12 различных положений - и это ещё без учёта дальнейших возможных сочетаний.
Но 76^12 - это уже гигантское комбинаторное число. Оно равно примерно 3,5х10^22 в десятичном представлении.
Если каждую минуту рассматривать 10 узоров, то на такой просмотр уйдет не менее 3,5х10^21 минут. Что в годах составит 6,5х10^15 лет (для сравнения: возраст нашей видимой Вселенной оценивают в 1,3х10^10 лет). Но эта моя минимальная оценка более чем в десять тысяч раз больше оценки Перельмана (5х10^11 лет)...
Хм.
PS
Хотя... может быть, в перельмановском калейдоскопе стёклышки были малость покрупнее?
PPS
В общем, качественно вывод получается таким же, как и у Перельмана: всего времени жизни человечества, всего времени жизни планеты, времени жизни Солнца и даже времени жизни нашей Вселенной в целом НЕ хватит для повторения узора калейдоскопа.
И всё-таки его оценка (500 миллиардов лет до повторения узора обычного калейдоскопа) представляется мне... заниженной.
Площадь треугольника Вашей задачи, по которому могут перемещаться 12 разноцветных стеклышек, равна 6,8 кв см. Или что то же самое, 680 кв мм.
Площадь одного стёклышка - 9 кв мм. В среднем.
Таким образом одно стеклышко теоретически может занять 76 различных позиций (и это ещё БЕЗ учёта переворотов, положения под углами, на ребре и тп).
А таких стёклышек - 12 штук. Значит, эти 12 могут в целом занять минимум 76^12 различных положений - и это ещё без учёта дальнейших возможных сочетаний.
Но 76^12 - это уже гигантское комбинаторное число. Оно равно примерно 3,5х10^22 в десятичном представлении.
Если каждую минуту рассматривать 10 узоров, то на такой просмотр уйдет не менее 3,5х10^21 минут. Что в годах составит 6,5х10^15 лет (для сравнения: возраст нашей видимой Вселенной оценивают в 1,3х10^10 лет). Но эта моя минимальная оценка более чем в десять тысяч раз больше оценки Перельмана (5х10^11 лет)...
Хм.
PS
Хотя... может быть, в перельмановском калейдоскопе стёклышки были малость покрупнее?
PPS
В общем, качественно вывод получается таким же, как и у Перельмана: всего времени жизни человечества, всего времени жизни планеты, времени жизни Солнца и даже времени жизни нашей Вселенной в целом НЕ хватит для повторения узора калейдоскопа.
Нуль
Не через сколько. Даже при условном допущении, что для вращения будет предоставлена вечность, - можно только фантазировать.
"Допустим, вы держите в руках калейдоскоп с 20 стеклышками и 10 раз в минуту поворачиваете его, чтобы получить новое расположение отражающихся стеклышек. Сколько времени понадобится вам, чтобы пересмотреть все получающиеся при этом фигуры?
Самое пылкое воображение не предусмотрит правильного ответа на этот вопрос. Океаны высохнут и горные цепи сотрутся, прежде чем будут исчерпаны все узоры, чудесным образом скрытые внутри вашей маленькой игрушки, потому что для осуществления всех их понадобится по крайней мере 500000 миллионов лет. Свыше пятисот миллионов тысячелетий нужно вращать наш калейдоскоп, чтобы пересмотреть все его узоры!"
(Я. И. Перельман "Занимательная физика")
Самое пылкое воображение не предусмотрит правильного ответа на этот вопрос. Океаны высохнут и горные цепи сотрутся, прежде чем будут исчерпаны все узоры, чудесным образом скрытые внутри вашей маленькой игрушки, потому что для осуществления всех их понадобится по крайней мере 500000 миллионов лет. Свыше пятисот миллионов тысячелетий нужно вращать наш калейдоскоп, чтобы пересмотреть все его узоры!"
(Я. И. Перельман "Занимательная физика")
Похожие вопросы
- Вопрос, касающийся вероятности повторения одного и того же события. Смотрите описание.
- Какова вероятность встретить на улице динозавра?
- Какова вероятность болезни, если известны вероятности двух симптомов?
- Какова вероятность ядерной войны сейчас? Она выше, чем 1-2 месяца назад, или нет?
- Какова вероятность, что вы вытащите один белый, а другой чёрный шар из ящика за 2 вытаскивания из ящика, в котором
- Какова вероятность, что Антихрист придёт в этом году? Условие задачи: он обязательно придёт в какой-то из годов.
- Какова вероятность. Лотерея.
- Какова вероятность, что стул взлетит?
- Какова вероятность того, что при бросании трёх игральных кубиков выпадут числа, сумма которых делится на 9?
- Какова вероятность, что на Неве, возле Петропавловской крепости, будет плавать живой крокодил ?
На самом деле даже больше.