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抛球杂耍背后的数学

时间:2023-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:提起抛球杂耍,你可能会想到生日聚会上的小丑或马戏团,但你或许不知道,抛球杂耍也成了数学研究的对象,尤其是那些对图案和拼图深感兴趣的人。和数学一样,抛球杂耍如今也有了自己的标记法。以数字2表示的抛接动作,球只被抛到几英寸的高度,并由同一只手接住。球的数量等于标记中所有数字的平均数,所以,以5551表示的表演,需要用4个球。根据《吉尼斯世界纪录》,英国的亚历克斯·巴伦保持着抛接球数最多的世界纪录。

数学概念:组合学

提起抛球杂耍,你可能会想到生日聚会上的小丑或马戏团,但你或许不知道,抛球杂耍也成了数学研究的对象,尤其是那些对图案和拼图深感兴趣的人。和数学一样,抛球杂耍如今也有了自己的标记法。

这种方法被称为场地变换,是加州理工学院、剑桥大学和加州大学圣克鲁斯分校的杂耍爱好者在20世纪80年代发明的。每次抛接都以一个数字表示,奇数表示被抛接的物体(比如球)从一只手变换到另一只手,偶数表示物体还在同一只手里。数字的大小也很重要:数字越大,球被抛得越高。例如,以数字3表示的抛接动作,球要被抛到大约脸部的高度,并由另一只手接住。以数字2表示的抛接动作,球只被抛到几英寸的高度,并由同一只手接住。抛球杂耍的爱好者可以用场地变换标记法记录一场表演的抛接动作,也可以用别人的记录来练习新花样。杂耍人发现,从一场表演的标记中,还能看出表演需要多少个球。球的数量等于标记中所有数字的平均数,所以,以5551表示的表演,需要用4个球。

玩抛球杂耍也是信息论之父克劳德·香农的消遣方式。实际上,香农提出了抛球杂耍的方程式:

FDH=(VDN

其中,F———球在空中停留的时间

D———球在手中停留的时间H———手的只数

V———一只手空置的时间N———被抛出的球的数量同时,香农用一部分拼装玩具造了一台抛球杂耍机,可以把钢珠从有弹性的薄膜上弹开。小丑和马戏团并非想象中那么简单!

抛球纪录

根据《吉尼斯世界纪录》,英国的亚历克斯·巴伦保持着抛接球数最多的世界纪录。2012年4月3日,18岁的他连续23次抛接了11只球。

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