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贝克汉姆为何选择23号球衣?神奇的数学:牛津教授给青少年的讲座

xiawuyouke 趣味数学故事 2022-02-24 11:47:27 92 0

贝克汉姆为何选择23号球衣?神奇的数学:牛津教授给青少年的讲座

1.1 贝克汉姆为何选择23号球衣?

当大卫·贝克汉姆在2003年转会至皇家马德里时,对于他为何选择身披23号球衣这件事,坊间有很多猜测。大家都认为这是个很怪的选择,因为他之前在英格兰国家队和曼联队穿的都是7号球衣。但问题是,皇家马德里的7号球衣已经披在劳尔身上,而且这位西班牙斗牛士并不打算把7号战衣让给英国帅小伙。

贝克汉姆选择23号球衣这事儿催生了很多理论,其中最广为人知的是迈克尔·乔丹理论。皇马希望打入美国市场,从此就可以向美国庞大的人口销售大量的球衣。然而,足球(美国人喜欢称其为“英式足球”)在美国并不普及,美国人喜欢打篮球和棒球,这些比赛一场可以打到100比98分而且一定会分出胜负,而足球这种一场打满90分钟却可能以0比0结束或不分输赢的比赛,美国人认为毫无意义。

根据这个理论,皇马特意做了调查,结果发现,世界上最著名的篮球运动员当属芝加哥公牛队中得分最多的迈克尔·乔丹。而乔丹在整个球员生涯中身披的正是23号战袍,皇马只需将这个号码印在足球球衣的背后,然后双手合十,祈求与乔丹的这一点关联能够发挥它的魔力,帮助他们成功打入美国市场。

有些人觉得这一理论太过投机,但他们做出的推测更加阴险。比如,尤利乌斯·凯撒在被刺杀时正好身中23刀。那么贝克汉姆选择这个数字是不祥之兆吗?还有一些人认为,贝克汉姆做出的这一选择与他所喜爱的《星球大战》相关。(在第一部《星球大战》中,莉亚公主被关押在AA23号拘留处。)也可能贝克汉姆是混沌教派的一名秘密会员?混沌教派是一个崇尚混乱的当代邪教组织,他们神秘地痴迷于数字23。

然而当我看到贝克汉姆选择这个号码时,脑中即刻浮现的是一个数学猜想23是个质数,质数只能被其本身和1整除。17和23都是质数,因为它们无法由两个更小的数字相乘得出,而15则不然,因为它能够分解为3×5。质数是数学中最重要的数字,因为所有其他整数均是由质数相乘得来。

以数字105为例,很明显,它能够被5整除,所以可以将其分解为5×21。5是质数,不可再拆分,但是,21就不是质数,还可以继续拆分为3×7。于是,105便可以写做3×5×7。这已经是我所能够拆分的极限了。最后得到的3、5、7均为质数,正是在这几个数的基础上,105才得以构建起来。以上拆分方法可以应用在所有数字上面,因为,除了1之外的任何一个数字,要么是质数,不可拆分,要么就不是质数,能被拆分为几个较小质数的乘积。

质数就是用于构建所有数字的砖块。正如分子是由原子组成的(有各种原子,氢原子、氧原子、钠原子、氯原子等),数字2、3、5就是数学世界里的氢原子、氦原子和锂原子。这就是它们在数学中拥有至高无上地位的原因。而对于皇马来说,显然它们也很重要。

进一步研究过皇马队后,我开始怀疑球队中或许就有一位“替补”数学家。在稍作分析后,我发现,当贝克汉姆做出转会皇马这个决定的时候,皇马的所有核心球员均身披质数号码的球衣:卡洛斯(后防中坚)3号,齐达内(中场核心)5号,劳尔和罗纳尔多(锋线尖刀)则分别为7号和11号。如此看来,贝克汉姆身披一件质数号码的球衣是不可避免的事情,而且他也非常喜爱这个号码,后来他转会洛杉矶银河队,坚持继续身披质数号码的球衣,希望用精彩的表现来赢得美国公众的芳心。

这种推测或许听上去不合情理,为何本该追求逻辑和理性的数学家会如此无厘头呢?不过,在我自己的足球队维尔瓦哈克尼中,我同样也身披一件质数号码球衣,因此,我感到和身着23号球衣的那个家伙有着某种关联。我们这支星期日联赛球队当然没有皇马那么阵容浩大,而且队里也没有23号球衣,因此我选择了17号球衣,这是一个很棒的质数号码,后文我会再做介绍。但我们在第一个赛季的表现并不十分理想。我们在伦敦的超级星期日联赛乙级联赛中打比赛,最终以垫底收场。幸运的是,这已经是伦敦最低级别的联赛了,我们无需有降级的顾虑,摆在面前的只有升级这一条路。

但是,如何改善球队在联赛中的地位呢?或许皇马发现了什么吧,身披质数球衣是否会带来一些心理优势呢?我当时想,可能是我们的队员大多都身披非质数号码(比如8、10、15等)的球衣吧。于是,在之后的一个赛季,我说服大家改变球衣号码,披上质数号码的球衣:2、3、5、7,直到43。球队仿佛脱胎换骨。那一赛季结束后我们升到联赛甲级,但紧接着下个赛季很快又重新跌回乙级。看来,这种质数魔法的魔力只能发挥一个赛季。现在,我们正努力寻找一项新的数学理论,以此来鼓舞队员士气。

1.2 皇马守门员是否应身披1号战袍?

如果说皇马的核心球员均身披质数号码的球衣,那么守门员该穿哪个号码的球衣呢?换句话说,以数学方式来看,1到底是不是质数呢?说是也行,说不是也行。(人人都爱这种类型的数学题目,正说反说都对。)两百年前,质数列表中是包含1的,它是第一个质数。毕竟1不可再分,因为唯一能整除它的整数就是它本身。但是现在,我们认为1不再是一个质数,因为质数最重要的一个属性就是,它们是构成所有数字的基石。只要我用一个质数乘以一个数字,便可得出一个新的数字。虽然1不可再分,但不管哪个数字乘以1后得到的依然还是它本身,基于这一点,我们把1排除在质数以外,这样一来,数字2便成了第一个质数。

最早发现质数潜能的当然并非皇马队。但究竟是哪个文明最先发现的呢?古希腊,中国,还是古埃及?事实上,在质数的发现问题上,数学家都败给了一种奇怪的小虫子。


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