国际象棋发明人的报酬

作者:高希尧

这是印度的一个古老传说,舍罕王打算重赏象棋发明人、宰相西萨·班·达依尔。这位聪明的大臣的胃口看来并不大,他跪在国王面前说: ‘陛下,请您在这张棋盘的第一个小格内,赏给我一粒麦子,在第二个小格内给两粒,第三格内给四粒,用这样下去,每一小格内都比前一小格加一倍。陛下,把这样摆满棋盘上所有64格的麦粒,都赏给您的仆人吧!’

  ‘爱卿,你所求的并不多啊。”国王说道,心里为自己对这样一件奇妙的发明赏赐的许诺不致破费太多而暗喜。“你当然会如愿以偿的,”国王命令如数付给达依尔。

  计数麦粒的工作开始了,第一格内放1粒,第二格内放2粒第三格内放2’粒,…还没有到第二十格,一袋麦子已经空了。一袋又一袋的麦子被扛到国王面前来。但是,麦粒数一格接一格飞快增长着,国王很快就看出,即便拿全印度的粮食,也兑现不了他对达依尔的诺言。

  原来,所需麦粒总数

  1+2+2^2+2^3+2^4+……+2^63=2^64-1
  =18446744073709551615。

  这些麦子究竟有多少?打个比方,如果造一个仓库来放这些麦子,仓库高4公尺,宽10公尺,那么仓库的长度就等于地球到太阳的距离的两倍。而要生产这么多的麦子,全世界要两千年。尽管印度舍罕王非常富有,但要这样多的麦子他是怎么也拿不出来的。这么一来,舍罕王就欠了宰相好大一笔债。要么是忍受达依尔没完没了的讨债,要么是干脆砍掉他的脑袋。结果究竟如何,可惜史书上没有记载。

  从这个故事中,不难看出,印度古代对等比级数已有相当的研究。

  类似印度“国际象棋发明人的报酬”问题还出现在别的国度。十八世纪初期,俄国马格尼茨的《算术》一书中的“卖马’问题,就与“国际象棋发明人的报酬”相类似,有异曲同工之妙。 

  “卖马”原题如下:

  某人卖马一匹,得钱156卢布。但是买主买到马以后又懊悔了,要把马退还给卖主,他说这匹马根本不值这么多钱。于是卖主向买主提出了另一种计算马价的方案说,如果你嫌马太贵了,那末就只买马蹄上的钉子好了,马就算白送给你。每个马蹄铁上有6枚钉子,第一枚钉子只卖1/4个戈比(1卢布等于100戈比),第二枚卖半个戈比,第三枚一个戈比,后面每个钉子价格依此类椎。买主认为钉子的价值总共也花不了10个卢布,还能白得一匹好马,于是就欣然同意丁。结果买主算账后才明白上当。试问买主在这笔交易中要亏损多少?