domainhostcentre
5-16-2014 8-37-34 PM
گوناگون

معمای فراموش‌شده پدربزرگ!

مقدمه: فکر کنم پنج ابتدایی بودم که پدربزرگ معمایی از من پرسید که خیلی ساده به نظر می‌رسید اما در آن زمان نتوانستم پاسخش را بدهم و کاملا معما را فراموش کردم. تا اینکه بعد از سال‌ها، موفق شدم منبع احتمالی معما را پیدا کنم!

در اینجا کل مقاله جالبی را که زنده‌یاد پرویز شهریاری ترجمه کرده بود و در سال ۱۳۵۹ منتشر کرده بود با هم می‌خوانیم.

5-16-2014 8-32-27 PM


هر وقت بخواهند مثالی از حاضرجوابی بیاورند و نشان دهند چگونه می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان برای یک مسأله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی پیچیده و دشوار، راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حل ساده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای ارائه داد، معمولاً افسانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی مربوط به کریستف کلمب و تخم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌مرغ را به یاد می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آوردند.

بنا بر روایتی، از کلمب خواسته بودند تخم مرغ را به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌طور عمودی روی نوک تیز آن بنشاند. دریانورد مشهور، تخم مرغ را گرفت، سر آن را به میز زد تا پوستش کمی شکست و تخم مرغ به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌طور پایدار روی نوکش ایستاد. یا.ای.پرلمان که این تاریخ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌چه را در کتاب مشهور خود به نام «سرگرمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های فیزیک» نقل می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند، یادآور می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود که این راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حل دقیق نیست، زیرا کلمب، جسمی را به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌طور قائم روی میز نگاه داشته که شکل آن با شکل تخم مرغ فرق دارد.

5-16-2014 8-11-59 PM

ولی در واقع، راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حلی که کریستف کلمب ارائه دارد، نشانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای از شجاعت فکری او بود. کلمب توانست مسأله را به درستی حل کند. در هیچ جای صورت مسأله، صحبت از این نیست که نباید به شکل تخم مرغ دست زد و بنابراین کلمب، بدون این‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که خود را گرفتار فرض‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های دیگر بکند، توانست از قید محدودیت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی که در حقیقت امر وجود ندارند، دور بماند و راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حلی شجاعانه ارائه دهد.

گاهی طرح‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کننده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی مسأله، به صورت آشکار یا پنهان، فکری را تلقین می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند تا ذهن شنونده را از نقشی که داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های اصلی مسأله دارد، منحرف کند و به سنگلاخ بیندازد. بهترین نمونه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی پنهان این تلقین، همین مسأله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی کلمب است که به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌طور پنهانی طرف را وا می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دارد از هر گونه تغییری در تخم مرغ دست بردارد. ولی کلمب، که ذهنی نواندیش و آفریننده داشت، در این دام نیفتاد و مسأله را خیلی ساده و راحت حل کرد.


نمونه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای هم از تلقین آفکار یک فکر انحرافی را می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آوریم (همان معمای پدربزرگم! البته ارقام به تناسب تورم این سال‌ها تعدیل شده!)

«سه نفر در یک رستوران غذا خوردند. پول غذای آن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها، ۶۰ هزار تومان شد که آن را به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌طور مساوی پرداختند. ولی موقع خروج، صندوق‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دار به آن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها اطلاع داد که اشتباه کرده است و ۱۰ هزار تومان به آن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها پس داد. دوستان، از این ۱۰ هزار تومان، نفری دو هزار تومان برداشتند و چهار هزار تومان باقی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌مانده را به عنوان انعام به مستخدم دادند.

5-16-2014 8-31-38 PM

حالا بیایید طور دیگر حساب کنیم:

هر کدام از این سه نفر قبلاً ۲۰ هزار تومان پرداخته بودند که چون دو هزار تومان پس گرفته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند، سهم پرداختی هر یک ۱۸ هزار تومان و روی هم برای سه نفر ۵۴ هزار تومان می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود. چهار هزار تومان هم به مستخدم داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند، در نتیجه ۴ + ۵۴ می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود ۵۸ هزار تومان. درحالی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که در ابتدا ۶۰ هزار تومان داشته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند. دو هزار تومان باقی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌مانده کجا رفته است؟»

حل مسأله بسیار ساده است. در واقع، در صورت مسأله، راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حل نادرستی تلقین شده است و ذهن باید این اشتباه را از خود دور کند تا بتواند پاسخ درست را پیدا کند.

در واقع، کل پولی که پرداخت شده، همان ۵۴ هزار تومان ریال است (نه ۶۰ هزار تومان ، زیرا ۶ هزار تومان آن به جیب صاحبانش برگشته است). از این ۵۴ هزار تومان ریال، ۵۰ هزار تومان پول غذا شده است و ۴ هزار تومان هم به مستخدم داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند. اگر بخواهیم به ۶۰ هزار تومان برسیم، باید ۶ هزار تومان را هم که بین خود تقسیم کرده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند، به این ۵۴ هزار تومان اضافه کنیم. تمام مطلب، همین است. ولی به علت تلقینی که در صورت مسأله وجود دارد، ذهن، دست‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کم برای زمانی (کم یا زیاد)، دچار سرگردانی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود.


به مسأله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی کریستف کلمب برگردیم.

پرلمان، بعد از انتقادی که از راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حل کلمب می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند، خود راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حل دیگری را ارائه می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دهد. او پیشنهاد می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند که تخم مرغ را به سرعت بچرخانیم. ضمن چرخش روی نوک خود خواهد ایستاد.

در این راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حل هم نقطه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی ضعفی وجود دارد. باید تخم مرغ را پخت تا سفت شود: تخم مرغ تازه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی نپخته را نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان چرخاند. نقطه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی ضعف دوم در آن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌جاست که تخم مرغ مدت خیلی کمی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تواند سرپا بایستد و با کم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شدن سرعت چرخش، می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌افتد.

راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حل سومی هم، برای مسئله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی کریستف کلمب وجود دارد که درباره‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی آن، در حدود یک سده پیش، در یکی از کتاب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های مربوط به تردستی صحبت شده است.

روشی که به وسیله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی تردست‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ارائه شده، هیچ کدام از این نقطه ضعف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را ندارد: لازم نیست پوسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی آن را بشکنیم، یا آن را بپزیم تا سفت شود؛ ضمناً هر قدر هم که بخواهیم روی نوک خود می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ایستد.

از همه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی این‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها گذشته، این روش، بسیار ساده است. کتاب تأکید می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند: برای این‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که تخم مرغ پایدار شود، باید آن را به شدت تکان داد.
اگر تنها می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌خواهید توصیه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی تردست‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را آزمایش کنید، بهتر است کمی بیشتر با روش آن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها آشنا شوید. در این‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌جا سعی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنیم روشن کنیم که این روش بر چه قانون‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی از فیزیک استوار است و ضمن تکان‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دادن تخم مرغ، چه وضعی پیش می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آید! ضمن این توضیح، با ساختمان تقریبی تخم مرغ هم آشنا می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شویم.

ابتدا ببینیم پایداری و تعادل تخم مرغ را چگونه می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان افزایش داد؟

فیزیک به ما می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آموزد که پایداری و تعادل یک جسم به شرطی بیشتر می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود که: ۱) سطح اتکای آن بیشتر باشد، ۲) مرکز ثقل آن پایین‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر بیاید.

راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حل اول، یعنی زیادکردن سطح اتکا، همان راهی است که کریستف کلمب انتخاب کرد. ما نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌خواهیم شکل تخم مرغ را عوض کنیم و بنابراین امکان ما برای بزرگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کردن سطح اتکای آن، خیلی کم است. تنها اگر آن را روی نوک پهن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر قرار دهیم، سطح اتکای آن کمی بیشتر خواهد شد. البته تلاش دیگری هم می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان کرد. می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود به جای این‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که تخم مرغ را روی سطح سختی چون میز قرار دهیم، ابتدا، روی میز را با پارچه یا چیز نرم دیگری بپوشانیم؛ در این صورت، تا حدی به میزان سطح اتکا اضافه می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود.

ولی ظاهراً تردست‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها کمتر به سطح اتکا کار دارند و راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حل آن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها بر اساس استفاده از عامل دوم است.

اگر قرار باشد که مرکز ثقل تخم مرغ جابه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌جا شود، روشن است که باید در وزن مخصوص مواد داخل تخم مرغ نوعی جابجایی انجام بگیرد.
به طرح ساختمان تخم مرغ نظری می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اندازیم تا ببینیم چه نوع جابجایی ممکن است در محتوی آن پدید آید.

5-16-2014 8-27-03 PM

شکل: برشی از یک تخم مرغ: ۱٫ غشای درونی پوسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی تخم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌مرغ، ۲٫ پوست تخم مرغ، ۳٫ منفذها، ۴٫ غشای زیری پوسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی (بالایی)، ۵٫ غشای زیری پوسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی (پایینی) یا غشای سفیده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای، ۶٫ اتاقک هوایی، ۷٫ سفیده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی تخم مرغ، ۸٫ سفیده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی کلفت، ۹٫ بستک، ۱۰٫ سفیده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی مایع، ۱۱٫ غشای زرده، ۱۲٫ قرص نطفه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای، ۱۳٫ زرده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی تار، ۱۴٫ زده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی روشن.

در وسط تخم مرغ، زرده قرار دارد و به وسیله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی پیچ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی از سفیده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی متراکم که به غشای زرده چسبیده است، در داخل سفیده محفوظ می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ماند. این پیچ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را بستک می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌نامند و وظیفه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی آن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها این است که زرده را در برابر حرکت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و تکان‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها حفظ کنند. با وجود این، اگر تکان خیلی شدید باشد، ممکن است پاره شوند. ظاهراً این همان کاری است که تردست‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها ضمن تکان‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دادن تخم مرغ انجام می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دهند.

وقتی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که زرده پاره شد، امکان جابجایی پیدا می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند. گاهی ضمن بسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌بندی یا ضمن حمل تخم مرغ در جاده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های ناهموار، بستک آن پاره می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود.
وقتی هم که تخم مرغ برای مدتی طولانی نگه داشته شود، زرده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی آن جابه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌جا می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود. هر چه تخم مرغ کهنه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر باشد، سفیده و بنابراین بستک آن ضعیف‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود و قدرت نگه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌داری زرده را از دست می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دهد. خرابی تخم مرغ، ناشی از پارگی یا ضعف نطفه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی آن است. به تخم ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌مرغی «کهنه» گویند که زرده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی آن به پوسته نزدیک شود و به آن بچسبد. اگر تخم مرغ «کمی کهنه» باشد، زرده در قسمت کوچکی از سطح خودش چسبیده است و ضمن چرخاندن تخم مرغ کمی جابه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌جا می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود. ولی اگر تخم مرغ «کاملاً خراب» باشد، زرده در قسمت بزرگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تری از سطح خود چسبیده و به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کلی بی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حرکت است.

در اثر تکان‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دادن هم، ممکن است لفاف زرده پاره شود. این نوع خرابی را در اصطلاح تجارتی، «ریختگی» گویند. اگر ریختگی کم باشد، مقدار کمی از زرده داخل سفیده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود، ولی در حالت ریختگی زیاد، زرده به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌طور کامل با سفیده مخلوط می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود.

به جز سفیده و زرده، یک محفظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی هوایی هم در داخل تخم مرغ وجود دارد. البته در تخم مرغ کاملاً تازه، اثری از این محفظه نیست و بعداً پیدا می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود. هر چه تخم مرغ بیشتر بماند، محفظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی هوایی آن هم بزرگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود.

محفظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی هوایی به نوک پهن تخم مرغ نزدیک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر است و بنابراین، وقتی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که وجود داشته باشد، فایده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی بیشتربودن سطح اتکای آن را، وقتی بخواهیم تخم مرغ را روی نوک پهن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترش نگه داریم، از بین می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌برد. هر چه محفظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی هوایی بزرگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر باشد، مرکز ثقل تخم مرغ را از انتهای پهن آن دورتر می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند. تنها وقتی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان از سطح اتکا در نوک پهن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر استفاده کرد که هوای داخل محفظه به صورت حباب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی درآید که بتواند جابه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌جا شود و در بالاترین قسمت تخم مرغ جا بگیرد.

برای رسیدن به این وضع، باید تخم مرغ را به شدت تکان داد تا غشای سفیده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای در محفظه پاره شود. همین وضع ممکن است در اثر بار زیاد و یا حمل و نقل تخم مرغ هم پیش آید.


از بحث کوتاه نظری خود می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گذریم و به تجربه برمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گردیم.

تخم مرغ را در دست خود بگیرید و آن را چند بار به شدت تکان بدهید، به سرعت پایین بیاورید و یک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باره دست‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تان را نگه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دارید. برای این‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که به شدت تکان بیفزاییم، می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان دست را با ضربه به زانو زد.

وقتی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که از تکان‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دادن فارغ شدید، سعی کنید آن را روی میز سرپا نگه دارید. با کمی تلاش موفق خواهید شد که در میان شگفتی دیگران، تخم مرغ را روی نوک آن، ثابت و بی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حرکت نگاه دارید. اگر یک پارچه روی میز باشد، کار شما ساده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر خواهد شد. ایجاد تعادل روی سطح سخت، دشوارتر است.

کار شما وقتی جالب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود که آزمایش را با دو تخم مرغ انجام دهید. یک تخم مرغ را بعد از تکان‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دادن طوری روی میز بگذارید که نوک پهن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر آن به طرف پایین باشد (که البته موقعی ممکن است که توانسته باشید پوسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی محفظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی هوای داخل تخم مرغ را پاره کنید) و تخم مرغ دوم را بعد از تکان‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دادن طوری قرار دهید که نوک تیزتر آن روی میز باشد.

حالا ببینیم ضمن آزمایش در ساختمان داخلی تخم مرغ چه اتفاق‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌افتد، باز هم یک آزمایش می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کینم.

تخم مرغ را به همان وضعی که قرار گرفته است بردارید و در آب جوش بگذارید تا سفت شود (برای این‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که وضع تخم مرغ تغییر نکند، می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توانید آن را در دستمالی بگذارید و گوشه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های دستمال را از بالا بگیرید و در آب جوش فرو ببرید). بعد از پخته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شدن، تخم مرغ را از طرف طول ببرید و ببینید که محفظه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی هوایی کجاست و زرده در کجا قرار گرفته است و کجا مخلوط شده است: در بالا یا پایین؟ از همین جا، نتیجه بگیرید که وزن مخصوص کدام یک بیشتر است: زرده یا سفیده؟

البته بعد از پایان آزمایش، می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توانید پوسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی تخم مرغ را جدا کنید و خودش را به هر مصرفی که می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌خواهید برسانید.

آزمایش را می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان به صورت یک تردستی انجام داد.

ضمن این‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که از دشواری مسأله صحبت می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنید، از کریستف کلمب و پرلمان یاد کنید و از تماشاچیان خواهش کنید کوشش کنند تخم مرغ را روی نوک آن قرار دهند. بگذارید مدتی مشغول باشند و به عدم امکان حل مسأله مطمئن شوند. بعد به خاطر اطمینان آن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها از این‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که شما تخم مرغ را عوض نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنید، از کسی بخواهید که روی تخم مرغ علامتی بگذارد. کاری را که شما با تخم مرغ باید انجام دهید، می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توانید بنا به میل خود پیش‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌بینی کنید: یا نیم دقیقه از جلوی چشم دیگران دور شوید و یا همه چیز را در برابر تماشاچیان انجام دهید. منتهی در حالت اخیر، یا با گفت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌وگوهای مختلف سر آن‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را گرم کنید و یا به کمک یک نفر دیگر پارچه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای روی دست خود بگیرید و کار را زیر آن انجام دهید. وقتی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌که تخم مرغ آماده شد، آن را به تماشاچیان نشان بدهید تا قانع شوند که تخم مرغ سالم است و در پایان کار بگذارید درباره‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی رمز کار با هم بحث کنند.


تا این‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌جا سه راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌حل برای «مسأله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی کریستف کلمب» دیدیم، ولی کار به همین جا خاتمه نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌یابد.

پیت هاین ریاضی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دان معاصر دانمارکی، جسم دواری را عرضه کرده است که به تخم مرغ بسیار شبیه است و می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تواند به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌طور پایدار روی هر کدام از نوک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های خود بایستد. این جسم را «فوق بیضوی» Superegg نام داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند.

نظریه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی پایداری «تخم مرغ فوق بیضوی» خیلی پیچیده است. ما در این جا تنها فرمول شکلی را که در اثر دوران آن، این « تخم مرغ» به دست می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آید، می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌دهیم (خانواده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ی این منحنی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را در شکل دیده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ایم):

5-16-2014 8-24-28 PM

که در آن، a/b عبارت است از نسبت پهنا به ارتفاع آن.

هنرمند علاقه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌مند می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تواند همین شکل را به عنوان مقیاس انتخاب کند و «فوق بیضوی» را از چوب بتراشد و یا از چیزی مثل فلز، گچ یا پلاستیک بریزد.

 

5-16-2014 8-23-16 PM

5-16-2014 8-22-06 PM

در بحث شرکت کنید

  • 14
    1.6k

    مطلب بسیار جالبی بود. تردستی و علم و تاریخ در دل مساله ی پدربزرگ تون بود.

  • 8
    2.4k

    خیلی جالب بود.

  • 398
    210

    جالب بود مرسی حتما امتحان میکنم

  • 2129
    50

    سلام آقای مجیدی
    من میتونم این مطلبتونو با ذکر منبع توی سایت فیزیک مدرسمون قرار بدم؟
    ممنون میشم همینجا جوابمو بدین.
    مرسی

  • 268
    280

    خیلی مطلب جالبی بود ، هم جالب و تامل برانگیز بود هم طرز نوشتن دکتر مثل همیشه عالی بود ، زیاد از مباحث فیزیک خوشم نمیاد ولی بیان دکتر بصورتیه که منو تا انتهای مطلب کشوند ، ممنون دکتر :)

  • 292
    260

    این کتاب سرگرمی های فیزیک پرلمان عجب کتاب خوبیه. هنوز هم بعد از ۲۵ سال خوندش لذت میبرم. انتشارات میر شوروی سابق واقعا به گسترش علوم پایه در ایران خدمت کرد.

  • 1939
    60

    مطلب جالبی بود .
    ممنون

  • 273
    280

    من با دوتا تخم مرغ امتحان کردم نشد. به نظرتون مشکل از چیه. میتونه از سرد بودن تخم مرغ باشه؟