用天平分三次找出十二个钢球中重量略有不同的一个次品

上世纪五十年代末期,中国社会正处于对事后被称之为“三面红旗”(建设社会主义总路线、大跃进和人民公社)的狂热追捧中。中国共产党一大批领导人期望通过群众运动方式,使我国在一些衡量一个国家经济实力最主要指标的产量上赶超英美发达国家。

我那时在武汉市第一中学上高中。一中创建于1931年,解放后是中南行政区重点中学,中南区撤销后,被定为湖北省首批重点中学。彼时只招男生,人称“一男中”。社会上的狂热尽管必不可避免地也影响到我们学校:全体师生上汉阳龟山拉土到学校操场砌小高炉;没日没夜地砸锅卖铁点火炼土钢铁;监督反右运动中划定的右派老师;班的团支部已取代班委会行使权力;以锻炼的名义集体去修筑武汉至湖北丹江的城际铁路等等。

但,学校的育人宗旨、青年人的自负和理想,加上社会正面的思想灌输和当时武汉一中的教学氛围,使得我们这些莘莘学子对毛泽东提出的“超英赶美”有着不同的解读:渴望知识、崇尚科学、勇于探索、意气风发依然是我们的追求。

这期间,在校园外,1957年10月4日,苏联成功发射了第一颗人造地球卫星,开创了人类航天的新时代,将我们的目光引向了深邃浩淼的宇宙。几天后,万里长江第一桥——武汉长江大桥建成通车,除第七号桥墩外,江中八个桥墩,都是采用我国首创的“大型管柱钻孔法”施工的。与报纸电台推崇的工人革新能手马学礼相比,我们更崇拜海外三位华人科学家杨振宁、李政道和吴健雄,他们从理论和实验上证明了“宇称不守恒理论”。杨李二人还因此共同获得了1957年度的诺贝尔物理学奖,成为最早获得诺贝尔奖的中国人。

在校园内,参加世界青年联欢节的老师,向全校师生讲述了他从“心花开放”到“心花怒放”的心路历程,让我们窥视到精彩绝伦的国外世界。俄语老师为大家分发着苏联“娜塔莎”们的来信,看到这些同龄女生一头卷发、鼻子上翘、点点浅色雀斑的照片,年轻的同学都显得分外激动。尽管刚刚结束了对知识分子整肃的反右,大家私下还是佩服留校教我们代数、几何、俄语、体育的几位“右派”,如江仁俊、泠**老师等,堂堂课讲得那是一个精彩有激情。对已有几丝白发的卢世璋校长,大热天推着车子为各班考场送冰棒;对刚毕业分配到一中当我们班主任的钟志仁老师,那种“兄长式”的带班方式,我们总是默默地心存感激。

中国青年出版社出版的苏联科普作家别莱利曼系列从书《趣味物理学》、《趣味几何学》等书籍,也是从那时起至今还是我的最爱。那时,我和外校几位同学是武汉图书馆的义务管理员。一天图书馆的管理员通知我们,清理出一个房间,把上级规定的一大批“不适合青年工人、青年学生阅读”的书籍单独放进里面,停止外借。而我们征得管理老师的同意,轮流顺序把这些书看了个够。记得我第一次借到的就是名列“禁单”之首的俄国莱蒙托夫的《当代英雄》和唐人的《金陵春梦》。

正是这种大环境和小气候,当时广州发行的《羊城晚报》,从常识“怎样剃胡须”、趣闻 “灯谜格”、轻松抒情的散文,到视角独特别具一格的政论时评,在我们班上都格外抢手。

“用天平,分三次找出十二个钢球中重量略有不同的次品”就是《羊城晚报》上的一个“有奖问答”,奖品好像是一年的报纸。题目说,“某工厂加工了十二个小钢球,外形、颜色、质地完全一样。现在知道其中一个是次品,也不知道这个不合格的产品,是比正品略为重一点、还是轻一点。请你用天平,分三次找出这个次品钢球。”

决不是为了得到奖品,我们全班四十五位同学几乎是总动员:或独自冥思苦索;或聚众雄辩争论。在学校教室,上黑板涂涂改改;到学习小组,用稿纸写写算算。

在1966年文化大革命前夕整理和消毁自己多年的日记时,我还记得上面记载了同班黄懋彬、刘正林、朱成彪(肖作梅)、傅声波、黄明、严金山、刘启国、陈汉生、陈谈、李永智等同学为解答这个问题所做的努力。大约,我们花费了一个星期的时间,就破解了这道题。也将答案给《羊城晚报》的副刊编辑寄出去了,但忘了,不知为什么我们没有收到奖品。

以后,也听到人们议论类似的这个问题;近来互联网上更是时时有人追问这是否有答案,抑或无解?为此,我以本文和附录的答案,求证于关心这个问题的朋友,也算对我一中同学的缅怀。

附录:“用天平分三次找出十二个钢球中的次品”的答案

在天平的两侧随意各放四个球,称量后出现如下情况

天平平衡

则天平上八个球是正品

天平下四个中有次品

天平不平衡(设左重右轻)

则天平上八个球中有次品

天平下四个是正品

从天平下随机拿两个

放在天平两侧称量

①  从天平右侧取下一球、左侧取两球

②  将左右两侧的一个球对换

③往左侧补充一个正品球

继续称量天平

天平平衡

次品在

天平下

天平不平衡

次品在

天平中

天平平衡

次品在

取下的三个球中

天平不平衡

轻重颠倒

则对换的球中有一个是次品

依然左重右轻。则天平中原有的左一右二中有次品

第三次

取一个正品球与天平下任一个称量即可剔出次品!

取一个正品球与天平中任一个称量即可剔出次品!

称量左侧取下的两球,重者为次品;都不重,则是右侧取下的球

用一个正品球与对换的两个球中任一个称量,即可剔出次品

称量右侧的两球,轻者为次品;都不轻,则左侧的球是次品!

上世纪五十年代末期,中国社会正处于对事后被称之为“三面红旗”(建设社会主义总路线、大跃进和人民公社)的狂热追捧中。中国共产党一大批领导人期望通过群众运动方式,使我国在一些衡量一个国家经济实力最主要指标的产量上赶超英美发达国家。

我那时在武汉市第一中学上高中。一中创建于1931年,解放后是中南行政区重点中学,中南区撤销后,被定为湖北省首批重点中学。彼时只招男生,人称“一男中”。社会上的狂热尽管必不可避免地也影响到我们学校:全体师生上汉阳龟山拉土到学校操场砌小高炉;没日没夜地砸锅卖铁点火炼土钢铁;监督反右运动中划定的右派老师;班的团支部已取代班委会行使权力;以锻炼的名义集体去修筑武汉至湖北丹江的城际铁路等等。

但,学校的育人宗旨、青年人的自负和理想,加上社会正面的思想灌输和当时武汉一中的教学氛围,使得我们这些莘莘学子对毛泽东提出的“超英赶美”有着不同的解读:渴望知识、崇尚科学、勇于探索、意气风发依然是我们的追求。

这期间,在校园外,1957年10月4日,苏联成功发射了第一颗人造地球卫星,开创了人类航天的新时代,将我们的目光引向了深邃浩淼的宇宙。几天后,万里长江第一桥——武汉长江大桥建成通车,除第七号桥墩外,江中八个桥墩,都是采用我国首创的“大型管柱钻孔法”施工的。与报纸电台推崇的工人革新能手马学礼相比,我们更崇拜海外三位华人科学家杨振宁、李政道和吴健雄,他们从理论和实验上证明了“宇称不守恒理论”。杨李二人还因此共同获得了1957年度的诺贝尔物理学奖,成为最早获得诺贝尔奖的中国人。

在校园内,参加世界青年联欢节的老师,向全校师生讲述了他从“心花开放”到“心花怒放”的心路历程,让我们窥视到精彩绝伦的国外世界。俄语老师为大家分发着苏联“娜塔莎”们的来信,看到这些同龄女生一头卷发、鼻子上翘、点点浅色雀斑的照片,年轻的同学都显得分外激动。尽管刚刚结束了对知识分子整肃的反右,大家私下还是佩服留校教我们代数、几何、俄语、体育的几位“右派”,如江仁俊、泠**老师等,堂堂课讲得那是一个精彩有激情。对已有几丝白发的卢世璋校长,大热天推着车子为各班考场送冰棒;对刚毕业分配到一中当我们班主任的钟志仁老师,那种“兄长式”的带班方式,我们总是默默地心存感激。

中国青年出版社出版的苏联科普作家别莱利曼系列从书《趣味物理学》、《趣味几何学》等书籍,也是从那时起至今还是我的最爱。那时,我和外校几位同学是武汉图书馆的义务管理员。一天图书馆的管理员通知我们,清理出一个房间,把上级规定的一大批“不适合青年工人、青年学生阅读”的书籍单独放进里面,停止外借。而我们征得管理老师的同意,轮流顺序把这些书看了个够。记得我第一次借到的就是名列“禁单”之首的俄国莱蒙托夫的《当代英雄》和唐人的《金陵春梦》。

正是这种大环境和小气候,当时广州发行的《羊城晚报》,从常识“怎样剃胡须”、趣闻 “灯谜格”、轻松抒情的散文,到视角独特别具一格的政论时评,在我们班上都格外抢手。

“用天平,分三次找出十二个钢球中重量略有不同的次品”就是《羊城晚报》上的一个“有奖问答”,奖品好像是一年的报纸。题目说,“某工厂加工了十二个小钢球,外形、颜色、质地完全一样。现在知道其中一个是次品,也不知道这个不合格的产品,是比正品略为重一点、还是轻一点。请你用天平,分三次找出这个次品钢球。”

决不是为了得到奖品,我们全班四十五位同学几乎是总动员:或独自冥思苦索;或聚众雄辩争论。在学校教室,上黑板涂涂改改;到学习小组,用稿纸写写算算。

在1966年文化大革命前夕整理和消毁自己多年的日记时,我还记得上面记载了同班黄懋彬、刘正林、朱成彪(肖作梅)、傅声波、黄明、严金山、刘启国、陈汉生、陈谈、李永智等同学为解答这个问题所做的努力。大约,我们花费了一个星期的时间,就破解了这道题。也将答案给《羊城晚报》的副刊编辑寄出去了,但忘了,不知为什么我们没有收到奖品。

以后,也听到人们议论类似的这个问题;近来互联网上更是时时有人追问这是否有答案,抑或无解?为此,我以本文和附录的答案,求证于关心这个问题的朋友,也算对我一中同学的缅怀。

附录:“用天平分三次找出十二个钢球中的次品”的答案

在天平的两侧随意各放四个球,称量后出现如下情况

天平平衡

则天平上八个球是正品

天平下四个中有次品

天平不平衡(设左重右轻)

则天平上八个球中有次品

天平下四个是正品

从天平下随机拿两个

放在天平两侧称量

①  从天平右侧取下一球、左侧取两球

②  将左右两侧的一个球对换

③往左侧补充一个正品球

继续称量天平

天平平衡

次品在

天平下

天平不平衡

次品在

天平中

天平平衡

次品在

取下的三个球中

天平不平衡

轻重颠倒

则对换的球中有一个是次品

依然左重右轻。则天平中原有的左一右二中有次品

第三次

取一个正品球与天平下任一个称量即可剔出次品!

取一个正品球与天平中任一个称量即可剔出次品!

称量左侧取下的两球,重者为次品;都不重,则是右侧取下的球

用一个正品球与对换的两个球中任一个称量,即可剔出次品

称量右侧的两球,轻者为次品;都不轻,则左侧的球是次品!


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