六、時鍾的兩隻針

“這次講一個許多人碰到都有點兒莫名其妙的題目。”說完,馬先生在黑板上寫出:

例一:時鍾的長針和短針,在二時、三時間,什麽時候碰在一起?

我知道,這個題,王有道確實是會算的,但是很奇怪,馬先生寫完題目以後,他卻一聲不吭。後來下了課,我問他,他的回答是:“會算是會算,但聽聽馬先生有什麽別的講法,不是更有益處嗎?”我聽了他的這番話,不免有些慚愧,對於我已經懂得的東西,往往不喜歡再聽先生講,這著實是缺點。

“這題的難點在哪裏?”馬先生問。

“兩隻針都是在鍾麵上轉,長針轉得快,短針轉得慢。”我大膽地回答。

“不錯!不過,仔細想一想,便沒有什麽困難了。”馬先生這樣回答,並且接著說,“無論是跑圓圈,還是跑直路,總是在一定的時間內,走過了一定的距離。而且,時鍾的這兩隻針,好像受過嚴格訓練一樣,在相同的時間內,各自所走的距離總是一定的。——在物理學上,這叫作等速運動。一切的運動法則都可用速度、時間和距離這三項的關係表示出來。在等速運動中,它們的關係是:距離=速度×時間。現在根據這一點,將本題探究一番。”

“李大成,你說長針轉得快,短針轉得慢,怎麽知道的?”馬先生向我提出這樣的問題,惹得大家都笑了起來。當然,這是看見過時鍾走動的人都知道的,還成什麽問題。不過馬先生特地提出來,我倒不免有點兒發呆了。怎樣回答好呢?最終我大膽地答道:“看出來的!”

“當然,不是摸出來的,而是看出來的了!不過我的意思,單說快慢,未免太籠統些,我要問你,這快慢,怎樣比較出來的?”

“長針一小時轉六十分鍾的位置,短針隻轉五分鍾的位置,長針不是比短針轉得快嗎?”

“這就對了!但我們現在知道的是長針和短針在六十分鍾內所走的距離,它們的速度是怎樣呢?”馬先生望著周學敏。

“用時間去除距離,就得速度。長針每分鍾轉一分鍾的位置,短針每分鍾隻轉十二分之一分鍾的位置。”周學敏說。

“現在,兩隻針的速度都已知道了,暫且放下。再來看題上的另一個條件,正午兩點鍾的時候,長針距短針多遠?”

“十分鍾的位置。”四五人一同回答。

“那麽,這題目和趙阿毛在趙小毛的前麵十裏,趙小毛從後麵追他,趙小毛每小時走一裏,趙阿毛每小時走十二分之一裏,幾時可以趕上——有什麽區別?”

“一樣!”真正地是眾口一詞。

這樣推究的結果,我們不但能夠將圖畫出來,而且算法也非常明晰了:

馬先生說,這類題的變化並不多,要我們各自作一張圖,表出:從零時起,到十二時止,兩隻針各次相重的時間。自然,這隻要將前圖擴充一下就行了。但在我將圖畫完,仔細玩賞一番後,覺得算學真是有趣味的科目。

圖26

馬先生提出的第二例是:

例二:時鍾的兩針在二時、三時間,什麽時候成一個直角?

圖27

馬先生叫我們大家將這題和前一題比較,提出要點來,我們都隻知道一個要點:

——兩針成一直角的時候,它們的距離是十五分鍾的位置。

後來經過馬先生的各種提示,又得出第二個要點:

——在二時和三時間,兩針要成直角,長針得趕上短針同它相重——這是前一題——再超過它十五分鍾。

圖28

這一來,不用說,我們都明白了。作圖的方法,隻是在例一的圖上增加一條和AB平行的線FG,和CD交於H,便指示出我們所要的答案了。這理由也很清晰明了,FG和AB平行,AF相隔十五分鍾的位置,所以FG上的各點垂直畫線下來和AB相交,則FG和AB間的各線段都是一樣長,表示十五分鍾的位置,所以FG便表示距長針十五分鍾的位置的線。

至於這題的算法,那更是容易明白了。長針先趕上短針十分鍾,再超過十五分鍾,一共自然是長針需比短針多走10+15分鍾,所以,

便是答案。

這些,在馬先生問我們的時候,我們都回答出來了。雖然是這樣,但對於我——至少我得承認——實在是一個謎。為什麽我們平時遇到一個題目不能這樣去思索呢?這幾天,我心裏都懷著這個疑問,得不到答案,不是嗎?倘若我們這樣尋根究底地推想,還有什麽題目做不出來呢?我也曾問過王有道這個問題,但他的回答,使我很不滿意。不,簡直使我生氣。他隻是輕描淡寫地說:“這叫作:‘ 難者不會,會者不難。’”

老實說,要不是我平時和王有道關係很好,知道他並不會“恃才傲物”,我真會生氣,說不定要翻臉罵他一頓。——王有道看到這裏,伸伸舌頭說:“喂!謝謝你!嘴下留情!我沒有自居會者,隻是羨慕會者的不難罷了!”——他的回答,不是等於不回答嗎?難道世界上的人生來就有兩類:一類是對於算學題目,簡直不會思索的“難者”;一類是對於算學題目,不用費心思索就解答出來的“會者”嗎?真是這樣,學校裏設算學這一科目,對於前者,便是白費力氣;對於後者,便是多此一舉!這和馬先生的議論也未免矛盾了!懷著這疑問,有好幾天了!從前,我也是用性質相近、不相近來解釋的,而我自己,當然自居於性質不相近之列。但馬先生對於這種說法持否定態度,自從聽了馬先生這幾次的講解以後,我雖不敢成為否定論者,至少也是懷疑論者了。懷疑!懷疑!懷疑隻是過程!最後總應當有個不容懷疑的結論呀!這結論是什麽?

被我們尊稱為“馬浪**”的馬先生,我想他一定可以給我們一個確切的回答。我懷著這樣的期望,屢次想將這個問題提出來,靜候他的回答,但最終因為缺乏勇氣,不敢提出。今天,到了這個時候,我真忍無可忍了。題目的解答法,一經道破,真是“會者不難”,為什麽別人會這樣想,我們不能呢?

我鬥膽問馬先生:“為什麽別人會這樣想,我們卻不能呢?”

馬先生笑容滿麵地說:“好!你這個問題很有意思!現在我來跑一次野馬。”

馬先生跑野馬!真是使得大家哄堂大笑!

“你們知道小孩子走路嗎?”這話問得太不著邊際了,大家隻好沉默不語。他接著說:“小孩子不是一生下來就會走路的,他先是自己不能移動,隨後再練習站起來走路。隻要不是過分嬌養或殘疾的小孩子,兩歲總會無所倚傍地直立步行了。但是,你們要知道,直立步行是人類的一大特點,現在的小孩子隻要兩歲就能夠做到,我們的祖先卻費了不少力氣才能夠呀!自然,我們可以這樣解釋,古人不如今人,但這並不能使人佩服。現在的小孩子能夠走得這麽早,一半是遺傳的因素,而一半卻是因為有一個學習的環境,一切他所見到的比他大的人的動作,都是他模仿的樣品。

“一切文化的進展,正和小孩子學步一樣。明白了這個道理,那麽這疑問就可以解答了。一種題目的解決,就是一個發明。發明這件事,說它難,它真難,一定要發明點兒什麽,這是誰也沒有把握能夠做到的。但,說它不難,真也不難!有一定的學力和一定的環境,繼續不斷地努力,總不至於一無所成。

“學算學,以及學別的功課都是一樣,一麵先弄清楚別人已經發明的,並且注意他們研究的經過和方法,一麵應用這種態度和方法去解決自己所遇到的新問題。廣泛地說,你們學了一些題目的解法,自然也就學會了解別的問題,這也是一種發明,不過這種發明是別人早就得出來的罷了。

“總之,學別人的算法是一件事,學思索這種算法的方法,又是一件事,而後一種更重要。”

對於馬先生的議論,我還是持懷疑態度,總有些人比較會思索些。但是,馬先生卻說,不可以忘記一切的發展都是曆史的產物,都是許多人的勞力的結晶。他的意思是說“會想”並不是憑空會的,要我們去努力學習。這話,雖然我還不免懷疑,但努力學習總是應當的,我的疑問隻好暫時放下了。

馬先生發表完議論,就轉到本題上:“現在你們自己去研究在各小時以後兩針成直角的時間,你們要注意,有幾小時內是可以有兩次成直角的時間的。”

課後,我們聚集在一起研究,便畫成了圖29。我們將一隻表從正午十二點旋轉到正午十二點來觀察,簡直是不差分毫。我感到愉快,同時也覺得算學真是一個活生生的科目。

圖29

關於時鍾兩針的問題,一般的書上,還有“兩針成一直線”的,馬先生說,這再也沒有什麽難處,要我們自己去“發明”,其實參照前兩個例題,真的一點兒也不難啊!