Искатели необычайных автографов, или Странствия, приключения и беседы двух филоматиков

Паскаль вскакивает со своего диванчика и горячо пожимает руку Ферма. Давно у него не было такого счастливого вечера! Слышать от друга то, что приходит в голову тебе самому, — разве это не высшее счастье? Недавно, перечитывая Марка Аврелия, он, Блез, позволил себе не согласиться с этим древнеримским мудрецом, который никак не мог решить, что же господствует на земле — закономерность или случай? Но надо ли задаваться таким вопросом? Разве одно исключает другое? И разве не очевидно, что случай и закономерность сосуществуют в этом мире? Мало того: они неотделимы. Потому что закономерности возникают непосредственно из хаоса случайностей, подчиняясь неким таинственным, пока еще не изученным законам…

— Да, да, — поддакивает Ферма. — Именно так. И вот вам красноречивый пример. В последнее время я, как и вы, упорно размышляю о вопросах, связанных с нашей новой наукой. Но когда ищешь одно, нередко под руку подворачивается другое.

— Что же подвернулось вам?

Ферма таинственно прижимает палец к губам.

— Сейчас узнаете!

ВЕЛИКИЙ ТРЕУГОЛЬНИК ПАСКАЛЯ

Он встает, выходит из комнаты и тут же возвращается, держа в руках большую корзину.

— Что это? — изумляется Паскаль. — Пушечные ядра?

Ферма заливается счастливым смехом.

— Яблоки, дорогой мой! Яблоки из моего тулузского рая.

— О! — Паскаль тронут. — Как это мило с вашей стороны.

— То ли вы скажете, когда их попробуете! — откровенно хвастает Ферма. — Знаете что, вы ешьте, а я пока разложу яблоки на ковре… С некоторых пор я все время что-нибудь раскладываю и группирую: увлекся фигурными числами!

— Так это и есть ваш секрет?

— Мм… отчасти.

— Решили, стало быть, пойти по стопам Пифагора.

— Отчего же только Пифагора? Фигурными числами занимались еще в Древнем Вавилоне… Так вот, заинтересовавшись фигурными числами, я стал их выкладывать из чего придется. Чаще всего из яблок, благо этого добра у меня в доме всегда хватает. Выложу, например, как сейчас, несколько равносторонних треугольников. Первый треугольник — условный, он состоит из одного яблока. Второй — из трех, следующий — из шести, затем — из десяти…

— В общем, получился ряд треугольных чисел. Но что из этого следует? — торопит Паскаль.

— Теперь выложим яблоки пирамидками и получим пирамидальные числа, — тянет Ферма, словно не замечая нетерпения собеседника. — Один, четыре, десять, двадцать…

— А дальше? К чему вы клоните?

Ферма оставляет яблоки в покое, решив, вероятно, что достаточно помучил своего молодого друга.

— К чему я клоню? Просто мне захотелось узнать, как вычислить заранее, сколько понадобится яблок, чтобы выложить любое фигурное число, взятое, скажем, из ряда треугольных: 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28… Или из пирамидальных: 1, 4, 10, 20, 35, 56, 84… Попутно я загорелся желанием выяснить, сколько вариантов группировок можно составить из некоего количества предметов или чисел.

По мере того как он говорит, лицо Паскаля становится все более напряженным.

— Так, так, продолжайте, — понукает он.

— Допустим, у нас есть восемь яблок, а лучше — восемь разноцветных шариков. Мы хотим узнать, сколько можно составить из них всевозможных группировок, раскладывая каждый раз по три шарика.

Иными словами, найти число сочетаний из восьми по три.

Ферма глядит на Блеза с нескрываемым восхищением. У него поистине дьявольское чутье на точные термины! Но Паскалю не до похвал.

— Не отвлекайтесь, прошу вас. Дальше, дальше…

Ферма пожимает плечами. Что же может быть дальше? Само собой, он стал искать способ, позволяющий определять число сочетаний.

— И нашли?!

— Ничего другого мне не оставалось!

Блез в изнеможении откидывается на спинку дивана. Невероятно!

— Не понимаю, что вас так поражает? — в свою очередь обескуражен Ферма. — Мой способ очень прост. Кажется, мы собирались найти число сочетаний из восьми по три? Отлично. Для этого пишем подряд все натуральные числа от единицы до восьми включительно. Затем объединяем три числа, стоящие слева: 1, 2, 3, и три числа, стоящие справа: 8, 7, 6, а потом перемножаем каждую тройку чисел и составляем из их произведений дробь. При этом левая часть будет знаменателем, а правая — числителем. Итак, что у нас получилось?

Вытащив из кармана длинную полоску бумаги, Паскаль производит подсчет: 8*7*6/(1*2*3) = 56.

Ферма довольно потирает руки. Вот и число сочетаний из восьми по три. Нетрудно заметить, что оно к тому же число пирамидальное. И это не случайно. Потому что любое пирамидальное или треугольное число есть в то же время какое-нибудь число сочетаний.

Паскаль все еще сидит, откинувшись на спинку дивана, но сейчас он уже не выглядит растерянным. Напротив: в глазах его светится затаенное торжество.

— Поздравляю, — произносит он медленно. — Вы меня удивили. Ну-с, а теперь ваша очередь удивляться.

На той же полоске, где только что подсчитывал число сочетаний, Блез быстро набрасывает группу чисел и передает бумажку Ферма.