De vier
wandelaars |
|
|
Terug naar het probleem van de vier wandelaars....
De oplossing is wonderbaarlijk eenvoudig, maar je moet
ervoor wel weer even buiten de getreden paden komen. Letterlijk in dit
geval.
Laten we de route van loper 1 bekijken. In het vlak
waarin hij loopt is dat een rechte lijn. Maar als we loodrecht op dat
vlak een tijdas zetten kunnen we ook de grafiek van loper 1 in dit
ruimtelijke assenstelsel bekijken. Omdat loper 1 met constante
snelheid loopt zal zijn ruimte-tijd grafiek een rechte lijn zijn.
(waarvan de projectie op het grondvlak de eigenlijke gelopen route
is). Zoiets: |
|
|
|
De lichtblauwe lijn is de werkelijk gelopen route, de donkerblauwe
lijn de erbij horende ruimte-tijd grafiek.
Maar voor loper 2 geldt precies hetzelfde: zijn ruimte-tijd grafiek is
ook een rechte lijn. En omdat de twee wandelaars elkaar ontmoeten,
moeten beide lijnen elkaar snijden. immers bij dat punt van het
grondvlak hoort dezelfde tijd. Dus bijvoorbeeld zoiets: |
|
|
|
|
Omdat de ruimte-tijd grafieken van wandelaars 1 en 2
elkaar snijden, leggen zij een plat vlak vast.
Maar omdat 3 en 4 ook 1 en 2 hebben ontmoet, moeten de grafieken van 3
en 4 ook wel in dat zelfde platte vlak liggen.
De grafieken van 3 en 4 liggen dus in hetzelfde platte vlak, dus
moeten ze elkaar ook wel snijden, dus hebben 3 en 4 elkaar ontmoet.
(de grafieken van 3 en 4 kunnen niet evenwijdig zijn, want dan zijn
hun projecties op het grondvlak dat ook, en er was gegeven dat de
wegen niet evenwijdig zijn)
Vanuit de tijdruimte dimensie gezien is het een kinderlijk eenvoudig
probleem.
BEWEZEN! |
|
Het leuke is: HET
KAN OOK ANDERSOM! |
|
|
We kunnen ook juist van 2 naar 3
dimensies gaan om een probleem te vereenvoudigen. |
Kijk naar de figuur hiernaast.
Daar staan 3 cirkels met gelijke straal die door één punt
gaan.
Het lijkt erop alsof door de drie andere snijpunten van de
cirkels een nieuwe cirkel gaat met dezelfde straal.
Kunnen we dat bewijzen?
Natuurlijk, anders zou dit probleem hier niet staan.
Laten we alle middelpunten van de drie cirkels verbinden met de
punten op de omtrek van die cirkels.
Dat geeft de rechterfiguur hieronder, waarin alle lijnstukken
lengte hebben gelijk aan de straal van de cirkels. |
|
|
|
|
|
|
Nee maar! Daar hebben we de
ruimtelijke tekening van een balk!
Als we de andere drie ribben er ook bij tekenen, blijkt dat hun
nieuwe snijpunt even ver van de drie rode punten af ligt en dus
is er een cirkel met dat punt als middelpunt en gelijke straal
aan de andere drie cirkels! |
|
|