Алиса в стране смекалки - Рэймонд Смаллиан

В главе о Белом Рыцаре/* Кэрролл Л. Приключения Алисы в Стране Чудес. Сквозь зеркало и что там увидела Алиса, или Алиса в Зазеркалье. - М.: Наука, 1978, с. 202.*/ Кэрролл рассказывает нам: "Из всех чудес, которые видела Алиса в своих странствиях по Зазеркалью, яснее всего она запомнила это. Многие годы спустя сцена эта так и стояла перед ней, словно все это случилось только вчера..."

Рэй не забыл этого. "Из всех приключений с задачами, выпавших на долю Алисы в Зазеркалье, - начинает он гл. 9, - те, о которых пойдет речь в этой главе, запомнились ей особенно ясно. Многие годы спустя она задавала своим друзьям эти увлекательные и необычные задачи". Можно побиться с кем угодно об заклад, что подлинно кэрролловский Белый Рыцарь, в очередной раз свалившись с седла, приземлился прямо на страницы книги Рэя.

В конце "Алисы в Зазеркалье" Льюиса Кэрролла Алиса размышляет над тем, чей это был сон. "Понимаешь Китти, сон этот приснился либо мне, либо Черному Королю. Конечно, он мне снился - но ведь и я ему снилась! Так чей это был сон?"/* Там же, с. 226.*/ В последних двух главах своей книги Рэй разворачивает целую вереницу хитроумнейших головоломок вокруг темы сна. Книга заканчивается вопросом, который Черный Король задает Алисе о сне. Вопрос этот столь запутан и глубок, что Рэй по примеру Кэрролла оставляет его без ответа.

Нельзя прочитать эту книгу, как и любую другую из книг Рэя, не возвысившись в своем понимании тайны бытия, не осознав того, сколь трудно отличить истинное от ложного, реальное от нереального. И это - самое прекрасное в книгах Рэя.

Закрывая книгу, вы отчетливо сознаете, что Рэй продемонстрировал вам лишь малую толику тех фантастических поистине головоломных трюков, которые он, как фокусник, прячет у себя в рукаве. Устами Герцогини Рэй говорит нам:

"Разве это сложные задачи? Да если бы я захотела, то могла бы рассказать вам такие задачи, по сравнению с которыми эти просто чепуха!"

Мартин Гарднер

Хендерсонвилль

Северная Каролина

Введение

Подобно "Алисе в Стране Чудес" и "Алисе в Зазеркалье", эта книга предназначается для читателей всех возрастов. Я отнюдь не хочу сказать этим, будто вся книга интересна для любого возраста, но надеюсь, что каждый найдет в ней что-нибудь интересное для себя. Например, чрезвычайно элементарные задачки из гл. 4 особенно хороши для самых юных читателей, еще не приступивших к изучению алгебры (впрочем, как мудро заметил Грифон, алгебра для таких задач совсем не нужна). На противоположном конце шкалы находятся весьма хитроумные задачи из гл. 5 и 9. Они привлекут внимание и знатоков, и начинающих. Особое и необычное положение занимает гл. 10.

В 1982 г. исполняется сто пятьдесят лет со дня рождения Льюиса Кэрролла, которому посвящается эта книга. Думаю, что Кэрроллу особенно понравилась бы глава о Шалтае-Болтае, из которой читатель узнает о парадоксах (одной из излюбленных тем Кэрролла), трактуемых в неподражаемой манере Шалтая-Болтая. Работа над этой главой (равно как и над всеми остальными) доставила мне огромное удовольствие.

Впрочем, должен признаться, что я испытывал наслаждение при осуществлении от начала и до конца всего замысла воссоздать дух кэрролловских произведений.

Выражаю свою искреннюю благодарность Гриру Фиттингу за его великолепные иллюстрации, Марии Гуарнашелли за превосходную редакторскую работу и Айверу Керну, взявшему на себя труд тщательно просмотреть всю рукопись и высказавшему множество ценных замечаний.

Рэймонд Смаллиан

Элка-Парк, штат Нью-Йорк

1 января 1982 г.

Часть первая

ЗАДАЧИ ИЗ СТРАНЫ ЧУДЕС

Глава 1

Какая из Алис?

Все началось на дне рождения Алисы. Не Алисы из Страны Чудес, а моей знакомой девочки по имени Алиса. Каким образом в этой истории появилась другая Алиса, вы скоро поймете. Разумеется, на дне рождения были младший брат Алисы Тони, а также ее друзья Майкл, Лиллиан и еще несколько мальчиков и девочек.

После того как было сыграно бессчетное число игр и показаны все фокусы, ребятам захотелось послушать какие-нибудь логические задачи-головоломки.

- Могу предложить вам одну интересную задачу, - сказал я. Представьте себе, что перед вами двое совершенно неотличимых близнецов. Один всегда лжет, другой всегда говорит правду.

- А как их зовут?

- Одного из близнецов зовут Джон, - сообщил я.

- Не очень-то редкое имя! - заявил Тони. - Почти каждого встречного, как говорится, Тома, Дика и Гарри, непременно зовут Джоном.

Замечание Тони несколько озадачило меня.

- А как зовут другого брата? - спросил Тони.

- Не помню, - признался я.

- А почему вы не помните? - поинтересовался Майкл.

- Не знаю почему, - ответил я, - да к тому же, как зовут второго брата, совершенно несущественно.

- А кто Джон - тот, кто лжет, или его брат? - вмешалась в разговор Лиллиан.

- Хороший вопрос, - одобрительно заметил я, - жаль только, что никто не знает, кто лжет - Джон или его брат.

- А в чем задача? - спросила Алиса.

- Задача вот в чем. Предположим, что вам встретились близнецы и вы хотите узнать, кто из них Джон. Каждому из них вам разрешается задать только один вопрос, на который можно ответить односложно: "да" или "нет". Сам вопрос должен состоять из трех слов. Какой вопрос вы задали бы?

- Всего три слова! - вскричал в изумлении Майкл.

- Совершенно верно, - подтвердил я. - На самом деле это условие сильно облегчает задачу: не так уже много найдется вопросов, состоящих всего из трех слов.

- Я знаю! - сказал один из гостей Алисы. - Нужно спросить у одного из близнецов: "Твое имя Джон?"

- Ничего не выйдет, - возразил Майкл. - Предположим, что на твой вопрос близнец ответит "да". Что это даст? Ровным счетом ничего: ведь он может и лгать, и говорить правду.

- Придумал! - вскочил другой приятель Алисы. - Я бы спросил одного из братьев: "По-твоему, вода мокрая?"

Все принялись обдумывать новьй вариант вопроса. Потом Алиса сказала:

- Ничего не получится. Если спрошенный близнец ответит "да", то ты узнаешь, что он говорит правду. Если же он ответит "нет", то ты узнаешь, что он лжет. Но зовут ли его Джоном, останется по-прежнему неизвестным.

- Совершенно верно! - подтвердил я.

- Но зато вы будете знать, лжет он или говорит правду, - вступился за автора вопроса Тони.

- Правильно, - согласился я, - задача поставлена иначе. Ведь мы должны не установить, кто из братьев лжец, а узнать, кого из них зовут Джоном.

- У меня есть идея! - подал голос один из гостей.

- А что если спросить у одного из близнецов: "Ты говоришь неправду?"

- Бесполезный вопрос! - возмутилась Лиллиан. - Заранее можно сказать, что к кому бы ты ни обратился, говорит ли он всегда только правду или лжет, ответ всегда будет один и тот же: "Нет".

- Почему? - удивился кто-то из гостей.

- Потому, - ответила Лиллиан, - что тот, кто говорит всегда только правду, никогда не лжет и не станет выдавать себя за лжеца, а лжец никогда не признается честно, что он лжец. И в том и в другом случае оба ответят на вопрос одинаково: "Нет!"

- Очень хорошо! - одобрительно кивнул я.

- А какой же вопрос позволит нам узнать, кого из близнецов зовут Джон? - спросил Тони, - А в этом-то и состоит задача! Поразмыслив и поспорив, Алиса и ее гости в конце концов сумели придумать нужный вопрос всего в три слова. Удастся ли вам найти такой вопрос? (Решения этой и всех последующих задач приведены в конце книги в разделе "Решения".)

Когда задача совместными усилиями была решена, Алиса спросила:

- А если бы вместо того чтобы пытаться узнать, кто из близнецов Джон, вы захотели бы установить, лжец ли Джон или кто из близнецов всегда говорит только правду. Можно ли и в этом случае обойтись только одним вопросом?

- Вне всякого сомнения! - ответил я.

- Но на этот раз трех слов уже, наверное, недостаточно? поинтересовался Тони. Я задумался, но ненадолго:

- Нет, и на этот раз можно обойтись вопросом всего лишь в три слова.

Удастся ли вам, читатель, найти вопрос в три слова, позволяющий установить, не кто из братьев Джон, а не лжет ли Джон?

После того как именинница и гости уселись за стол с угощением, всем снова захотелось испробовать свои силы в решении логических задач.

- В одной из ваших книг, - начала, обращаясь ко мне, Алиса, приводится несколько логических задач об Алисе из Зазеркалья. Не могли бы вы задать нам еще несколько задач об Алисе?

- Разве я когда-нибудь писал о тебе в Зазеркалье? - осведомился я с притворным удивлением.

- Не обо мне, - бурно запротестовала Алиса, - а о другой Алисе!

- Это какой же? - поинтересовался я.

- Той, которая побывала в Зазеркалье.

- Стало быть, о твоем отражении?

- Нет, нет и нет! - упорно не сдавалась Алиса. - Та Алиса вовсе не мое отражение. Она не имеет ко мне никакого отношения. Та Алиса из сказки Льюиса Кэрролла!

- Ах так! - заметил я с невинным видом.

- Да! Так вы расскажете нам какие-нибудь новые истории с задачами? Я на минутку задумался.