Анимационные ситкомы редко ассоциируются с серьезной математикой, но Футурама — исключение. В одном из эпизодов создатели шоу не просто использовали научную концепцию, а придумали настоящее математическое доказательство, которое стало известно как Теорема Футурамы.
Запутанный обмен сознаниями
В эпизоде The Prisoner of Benda (2010) профессор Фарнсворт и Эми изобретают машину для обмена сознаниями. Однако есть ограничение: два человека могут поменяться сознаниями только один раз и не могут вернуться в свои тела тем же способом.
По мере того, как всё больше персонажей используют машину, ситуация превращается в хаос: сознания запутываются в сложной сети обменов, и кажется, что вернуть всех обратно невозможно.
Математика приходит на помощь
Один из сценаристов шоу, Кен Килер, доктор математических наук, предложил решение. Он доказал, что любую последовательность обменов можно обратить, если в процесс вовлечь двух новых участников, которые еще не использовали машину.
Это связано с перестановками — математическим способом упорядочивания элементов. Любая сложная перестановка разбивается на циклы, и Килер показал, что два дополнительных человека могут разорвать эти циклы и вернуть сознания на место.
В эпизоде доказательство даже появляется на доске, и это реальная математическая формула, а не просто выдумка сценаристов.
Теория групп как часть сюжета шоу
Решение основано на теории групп, важнейшей области математики, которая применяется в криптографии, физике и даже в алгоритмах для решения кубика Рубика.
Футурама не просто использует математические шутки, а делает их частью сюжета. Многие сценаристы шоу имеют научные степени, и это позволяет создать уникальную культуру, где наука и юмор дополняют друг друга.
Когда телевизионное шоу создает настоящую теорему
После выхода эпизода теорема стала популярной среди фанатов и ученых. Хотя сам Кен Килер скромно называет это просто доказательством, многие математики признают, что это одно из немногих оригинальных математических решений, созданных для телевидения.
Этот эпизод — прекрасный пример того, как искусство может вдохновлять науку. Футурама доказывает, что даже самые абстрактные математические концепции могут быть увлекательными, если подать их правильно.
Вот почему это шоу остается культовым — оно умудряется сочетать интеллект, научные идеи и отличный юмор.