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魔术其实很科学



    在我看来,每个魔术师都是心灵手巧的科学家和发明家。魔术里也有很多科学因素。魔术师和科学家一样,是最早探寻视觉、心理暗示、镜面反射、数学算法、化学反应的人。许多魔术其实就是经过伪装的科学。

    数学与魔术

    你发现没有,很多魔术师不仅会读心术,还会算准你选择的数字或者扑克牌。尤其让人觉得神奇的是,无论谁选择哪个数字或扑克牌,他都能猜对。他是怎么做到的?

    这个我知道,魔术师会藏扑克牌,还会在现场安排“托儿”。

    哈,那些只能算手法魔术,我说的是基于数学计算的魔术。你先来看看下面这个魔术:

    魔术放映时间:大卫·科波菲尔的这个魔术游戏很有趣,你可以和小伙伴一起来玩。

    1.请从我手指的那个地方开始,逆时针走5~15步,具体走几步由你决定。

    2.接下来,请你从停下的地方顺时针走相同的步数。

    3.我可以排除掉几个你不可能在的地方。现在,请你从停下的地方,选择顺时针或逆时针走4步。

    4.好了,我知道,你一定在这里。

    啊!他是怎么知道的?

    有个重要细节,你发现没有?在第二幅图中,魔术师撤走了起始的3个圆形标志。现在你已经发现了这一点,再来思考一下,看看有什么新发现?

    数学家验算过程:

    当你按照顺时针走相同步数时,你必须会向顺时针方向多走出3步。所以在第二幅图中,你一定会来到位于3点位置(把第二幅图中的标志看作表盘)的城市标志上。

    如果你学过代数,可以用代数式来表示:

    n=步数(5≤n≤15) P=所处位置

    逆时针走的步数算作增加的数字,顺时针走的步数算作减少的数字。

    P=n-(n-3)=3

    你可以验算一下,无论是选择走6步,走7步,走10步还是走11步,你最后都会去到那里。所以在这个魔术的第二步,魔术师就因为悄悄挪走了起始点而锁定了你的位置。至于之后他排除几个你不可能在的位置,一是为了让你误以为别人和你走的步数不一样,所处的位置也不同,让你对魔术师可以推知众人心理的神奇本领更加信服;二是这样移除标志后,从城市标志到最终的月亮标志,无论顺时针还是逆时针都间隔3个标志。因为魔术师抽取的标志并不连在一起,你当时也不会注意到。

    哈哈,原来是这样,我的注意力完全被数步数、找我喜欢的小标志吸引啦。

    嗯,这个小魔术算是数学魔术里最简单的,我再数你变一个好玩的“猜数字”魔术。

    魔术学习时间:大卫·布莱恩的猜数字魔术

    魔术师:

    请你从50到100之间随意想一个偶数。因为选取的是从50到100之间的偶数,所以应该是由两个数位所组成的,对不对?

    好,我希望这个数两个数位上的数字都是偶数,而且是不同的偶数。

    所以,你想的这个两位数应该是由不同的偶数所组成的,想好了吗?(停顿一下)

    好,我问你,有没有一个6?

    如果观众说“有”,则依以下两种情形判断:

    1.立刻说“有”,就猜68。

    2.停顿一下(约1秒以上)才说“有”,则猜86。

    如果观众说“没有”,则猜84。

    这时你先不要说出你猜到的数字,只需要记在心里。

    魔术师:

    你先把那个偶数记在心里,不要忘了,我再来猜另一个数。

    这次你从1到50之间随意想一个奇数。跟刚才一样,是由不同的奇数组合而成的。

    像11,虽然是奇数,但是数字都是1,就不行了。像13、15、17之类的才可以。了解吗?

    记得哦,是1到50之间的数哦,随意想(“之间”这个词要稍微加重音)。

    想好了吗?

    好,我先讲你想的第一个偶数(说出刚才推断出的偶数)。我再来猜你想的奇数,不是35就是37。我想,应该是……37(一般都是37)。

    为什么呀?这个怎么猜出来的?

    原理解说:

    在50到100之间猜偶数,感觉起来好像有很多的数,但因为加了条件——由两个不同的偶数所组成,其实可挑选的数字只有6个:62、64、68、82、84、86。

    人们通常会想到的就是68,当然也可能是86。魔术师问有没有一个6时,如果观众立刻回答有,表明这个数应该在前面,他很快就搜寻到了;相反地,如果他停顿一下才说有,代表这个数在后面,停顿的时间就是他搜寻的时间(当然,这也需要你了解这个人平时讲话的速度以及思考的速度)。

    如果他说没有6,那就只剩82和84了,一般人都是想到84的比较多。

    当然这时你也可以先说“我想想看,你不是82就是84”,即便你猜错了,对方一时之间也会以为你曾经很接近了,只是差2而已。

    在1到50之间猜奇数,跟上面一样,让人感觉起来好像有很多的数,其实只有8个:13、15、17、19、31、35、37、39。

    当然,要从中选对也不容易。所以会多了一些诱导的话:“像11,虽然是奇数,但是数字都是1,就不行了。像13、15、17之类的才可以。”观众会因为魔术师已经提到了这些数字,就避免再去选择这些数。一般人也会推及19,也不再考虑选它。

    这样就只剩31、35、37、39了,当中37的几率最高。因为魔术师在提到“之间”这两个字时加重音了,也就在引导观众往中间的数想,所以一般人会选37或35。

    我选的偶数被你猜到了,可奇数我选的是39,哈哈,我不是一般人,没有被你催眠哟。

    这个猜数字的游戏包含了数学和心理学,有可能会猜得不太准。我再跟你说一个猜数字的游戏,绝对能猜准。

    魔术学习时间:第11个数字是什么?

    请你背对着我,在这张画好格子的纸条里填写数字。在前两个方格中随便填两个1到10之间的数。从第三个方格开始,在每个方格里填入前两个方格里的数之和。请你一直算出第10个方格里的数。

    现在,你只要告诉我第10个方格里的数,我就能说出第11个方格里的数。

    其实,凭借第10个数来推测第11个数的方法非常简单,你需要做的仅仅是把第10个数除以0.618,把得到的结果四舍五入一下就是第11个数了。

    假如对方一开始填入方格的数是7和3,那么前10个方格里的数应该是:

    7 3 10 13 23 36 59 95 154 249

    你发现了吗?之前让观众填写的数列和斐波那契数列(1、1、2、3、5、8、13、21、34、55……)很相似。而0.618不是别的数,正是神秘的黄金分割率。

    有关数学的魔术还有很多,如果感兴趣,你可以看看这方面的书籍。会发现不少神奇的魔术,也会对你的数学学习很有帮助。

    小链接

    数学与魔术

    数学是幻术必需的。——德国哲学家阿格里帕

    数学是魔术家真正的魔杖。——德国数学家诺瓦列斯

    美国统计学家普西·戴尔哥尼斯与人合著了一本《数学教学与魔术技巧》的书,其目的就是要向人们解说为什么数学家会着迷于魔术,让人们相信在娱乐与数学之间有一座桥梁。

    美国著名数学科普作家马丁·加德纳就是一位出类拔萃的魔术大师,他曾写过一本名著《数学与魔术的诡异》,里面收集了很多精彩的数学魔术。

    法国魔术师多米尼克·苏戴被誉为近现代最著名的数学魔术师,他著有《84个神奇的数学小魔术》,里面介绍的有关数学的魔术都很简单易学。

    伦敦大学玛丽女王学院邀请了3位身兼计算机教授、数学教师和魔术师身份的老师,录制了“数学与魔术”系列公开课,揭晓神奇魔术背后的数学奥秘。每一节课都只有短短的几分钟,但足以为你的数学思维打开另一扇天窗。这个课程可以在网易公开课上找到。http://open.163.com/special/opencourse/magic.html

    物理与魔术

    魔术告诉我们,生命充满了惊奇和梦想;也告诉了我们,所有的事情,可能不是只像表面上所见的那样。

    很多物理现象也许最早就是魔术师发现的,只不过他们没有投入科学研究,而是利用了这些有趣的物理现象来制造奇幻效果。

    抱着一种好玩的心态来学习物理,也许魔术就是最佳途径。下面这些小魔术你也可以练练哟。

    听话的小瓶

    魔术演示:魔术师拿出一个盛满水的塑料瓶,瓶子里有一个小玻璃瓶。魔术师说:“大家看到了,在这个塑料瓶中,有一个小玻璃瓶,那是我的小宝贝,它很听话。”魔术师对着瓶子说一句:“宝贝上去!”只见这个小玻璃瓶径直上升,直到瓶口。魔术师说:“宝贝下来!”这个小玻璃瓶立刻下降,果然非常听话。

    魔术原理:这个魔术的秘密在小玻璃瓶中。魔术师事先用注射器从小玻璃瓶的吸管孔注入半瓶水。然后将小玻璃瓶瓶口朝下放入塑料水瓶中,加满水,拧紧瓶盖。因为小玻璃瓶内只有半瓶水,还有半瓶空气,所以小玻璃瓶能够浮在水面上。表演的时候,魔术师悄悄用力捏水瓶,瓶中的水受到压力,有一小部分水从玻璃瓶橡皮塞上的小孔钻进去,导致玻璃瓶中水增多,重量增加,于是下沉。松开手,压力消失,进入玻璃瓶中的水流出来,玻璃瓶重量减少,重新上浮。

    胡椒退散

    魔术演示:在小碗中盛满水,然后撒满胡椒粉,当魔术师把手指伸向水中,喊一声“胡椒退散”,胡椒粉马上就知趣地避让手指,退散到碗边了。

    魔术原理:魔术师事先在手指上涂抹了肥皂,肥皂溶于水中后会让局部水面的表面张力变小,胡椒粉就被表面张力大的部分带走了。

    倒瓶不洒的超能力

    魔术演示:在玻璃瓶里装满水后,用丝网封住瓶口,再用橡皮筋固定。然后翻转玻璃瓶,瓶子里的水却不会流出来,即便把牙签戳进网内,水依然不会流下来。

    魔术原理:水有表面张力,附着在网格上,就创造出一个“膜”,形成密封的状态。当牙签戳入的时候,水会包围牙签。牙签穿透丝网后会漂进水瓶里,没有破坏瓶口的“膜”。

    很多魔术里都利用了物理和化学的原理,等你深入学习这两门学科时,一定会发现更多有意思的现象,那些都是创作魔术的最佳素材哟。

    小链接

    用魔术阻止战争

    1856年,阿尔及利亚的一个部落与法国殖民者之间产生矛盾,战争一触即发。法国政府请魔术师罗伯特-胡登到阿尔及利亚展现他的“魔力”。罗伯特-胡登表演了一个“轻箱子和重箱子”的魔术。他请部落中的大力士上台,请他抬起一个很小的箱子,大力士很轻易地就把箱子举了起来接着魔术师对着大力士念了一串“咒语”,说这会夺走他的所有力量然后又让这位大力士去抬刚才的那个箱子,大力士竟然完全抬不动。魔术师又请了一个小孩上台,小孩轻松地抬起了箱子。这个部落的人因此惧怕法国韵“魔术”,一场战争得以避免。

    魔术师用来阻止战争的其实是科学。在1856年,电磁铁还是很新奇的东西,大众对它一无所知电磁铁是一种用电力控制的磁体。打开电源,它就有很强的磁力,断开电源,它就失去了磁力。魔术师在舞台中央放置了一个电磁铁,那个箱子底部是金属。当他说要夺走某个人的力量时,就打开舞台下方的开关,箱子就被紧紧地吸附在舞台上了。

    心理与魔术

    其实大部分魔术都是“障眼法”+对心理的揣摩。

    魔术师很会声东击西,他会用语言、动作吸引我们的注意力,让我们只相信自己看到的,跟从他的指引去思考,而忽略了周围的细节。前面介绍的与数学有关的魔术里就已经用到。下面这个小魔术是个很单纯有趣的心理魔术。调整你的呼吸,集中你的注意力,来跟魔术师一起玩这个心理游戏吧。

    1 稍后,我会带领你进入魔幻世界。

    你将成为魔法的见证人。

    在这个看似简单的游戏中,你将了解到——

    我可以了解你的想法。

    2 你看到6张卡片,默想其中的一张,默默地想……

    3 我不认识你,我也看不见你但是,我能了解你的思想

    4 看!我取走了你的卡片!

    魔术师制作的这个幻灯片非常神奇,他总能猜对。即便你不死心换一张牌来选,他还是能猜到。这是为什么呢?

    因为我们通常只关注我们想关注的东西,尤其是在较短的时间内,我们会把注意力完全聚焦在我们关注的那张牌上。如果你锲而不舍地把每张牌都选过一遍,再定睛观察魔术师给出的牌,你就会发现其中的秘密。

摘自《中国少年文摘》2018.04

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