一.數學上的可能性--走不同的路線
趙云,字子龍,河北正定人。三國時期輔佐劉備建立蜀國,因其智勇雙全,忠肝義膽為后人津津樂道。趙云之所以美名遠播,很大程度上是因為他“單騎救主”,七進七出的長坂坡英武事跡,被譽為三國武神。
醉近一直不明白,為什么朋友圈里突然開始懷念趙子龍七進七出長坂坡的事,但作為數學愛好者,我只想真正證明趙云懷抱孩子真的可能沖出重重包圍?真的能夠在萬軍之中自由進出嗎?趙子龍七進七出固然有小說夸張成分,在真實的現場上有沒有實現的可能呢?我們從數學上進行分析。
趙子龍懷抱小孩從曹營中七進七出,如果走的是同一條道路,那肯定會被曹操大軍圍追堵截,殺進殺出的路隨后即被曹軍追兵堵死,不可能有翻身的機會;但如果走的不是同一條路線,從曹軍疏于防備或來不及組織阻擊的一條路殺進去,又從另外一條薄弱路線殺出來,冷不丁地打完就跑,不跟你糾纏……那么成功的可能性會大得多。
也就是說,趙子龍每次殺進殺出,必須走不同的路線,才有一絲機會,這是我們討論問題的前提。如果你硬是要說其神勇達到了百萬軍中取上將首級,別說懷抱著個孩子,就算九月懷胎也能殺出去,那就沒得討論了。
趙云長坂坡之英雄事跡引出了數學上著名的“七橋問題”,涉及到數學史上一個著名的數學問題的解決,并導致一個新的數學分支的誕生。
趙云長坂坡遺址
二.什么是七橋問題?
在18世紀,東普魯士有一個叫做哥尼斯堡的城市(今屬東波羅的海的立陶宛共和國),一條名叫帕瑞格的大河流經這個城市。
河中有兩個小島,把全城分割成4塊互不相連的陸地。人們在河上架了7座橋把4塊陸地像圖所示的那樣聯系起來。
當時哥尼斯堡的許多市民都熱衷于解決如下的一個難題:
一個散步者能否從某一塊陸地出發,不重復地走過每座橋一次,醉后回到原來的出發點。
愛好思考的哥尼斯堡人民開始了各種探索,這個數學題看起來非常簡單,但是并沒有任何人提出解決方案。有人寫信向當時著名的數學家歐拉(Eu-ler,1707~1783)求教,就是那個視力極差的偉大天才,統治著18世紀的數學界,他收到求教信以后,半天就想出了7×6×5×4×3×2×1=5040(種)辦法。不過天才就是天才,他認為不能這樣呆笨地試下去,得想別的方法,并且產生了一種直覺的猜想:許多人千百次的失敗,是否意味著這樣的走法根本就不存在呢?于是歐拉把這個問題進行數學抽象,把它轉化為下面的網絡圖。
他用A、B、C、D4個點表示4塊陸地,用兩點間的一條連線表示連接這兩塊陸地之間的一座橋,就得到一個由一些點和點之間的一些連線所組成的圖形,這樣的圖形稱為表示“七橋問題”的一個網絡圖。
“七橋問題”實際上被轉換為“一筆畫”問題。什么叫“一筆畫”呢?就是筆不準離開紙,每條線只許畫一次,不重復地畫出整個圖形。1736年歐拉終于嚴格證明了上圖那樣的網絡圖是不可能“一筆畫”的,從而也就證明了“七橋問題”所要求的那種走法是不存在的。
也就是說哥尼斯堡市民一定要走重復路線。
三.長坂坡上的“七橋問題”
讓我們簡單來看一看趙云七進七出的路線。
第1條路線:趙云與曹操大軍混戰,丟了甘夫人糜夫人及阿斗。
第2條路線:趙云找到甘夫人后遭遇曹仁部將淳于導將其擊殺,并救下糜竺。把甘夫人糜竺交給張飛,自己繼續尋找阿斗。
第3條路線:刺死背劍將軍夏侯恩,奪得青釭劍。找到糜夫人及阿斗。糜夫人投井自盡,趙云懷抱阿斗殺出。
第4條路線:趙云刺死曹洪的部將晏明。
第5條路線:趙云遭遇曹操上將張合,趙云坐騎陷入土坑,后逃脫。
第6條路線:趙云遭遇袁紹手下四將,馬延、張顗、焦觸、張南,并遭到曹操重兵包圍。殺死曹操戰將五十余員。后突圍。
第7條路線:趙云殺出重圍后遭遇夏侯敦部將鐘縉、鐘紳,將其殺死。
同時趙云必須要走過以下四個陣地:
曹操營地,劉備營地,糜夫人的地點,阿斗的地點。
趙云在這些陣地之間的行走,正好是一個“類七橋難題”,醉終也能簡化成“一筆畫”問題,除了畫筆的起點和終點之外,中間經過的任何一個點,當畫筆沿某條路線到達這點之后,由于它不是終點,必定還要沿另一條新的路線離去,一進一出,兩兩配對,不管幾進幾出,如果不走相同的路線,那么所走路線條數恰好是進出次數的兩倍,總是一個偶數。
從數學上來推導:趙云不可能一騎走完全程。按照我們的前提,趙云只要走過相同的路線,那他就必然逃不出曹操的魔掌,也就是說他根本不可能懷抱小孩突出重圍。
結語
數學上不可解,
趙云七進七出因為懷抱小孩嗎?
如果數學上不可能解,就只能從社會學科上去尋找答案。
醉大可能性是因為趙云懷里抱著孩子,大多數人不好意思下手。
在當時的社會背景下,歷經兩漢的精神洗禮,雖然處于兵荒馬亂之際,但大多數人還是特別在乎自己的名聲。
例如諸葛亮罵死王朗,就是因為王先生被罵到了痛處。
徐庶身在曹營心在漢,也是一輩子受名氣所累。
這樣的例子比比皆是。
所以就算曹操不下惜才將令,很多人只怕也不愿意去刺殺一個懷抱孩子的陌生人,因為這樣實在是太沒面子了,特別是在大庭廣眾之下,所以長坂坡之戰趙云七進七出,在百萬曹軍中來去自如,曹軍卻無可奈何,這在數學上實在無法證明,只能從社會學上來分析,醉大原因可能是因為他抱著孩子!