不仅切蛋糕的方法有多种,切比萨也是如此。实际上,追问到底有多少种方法可以解决切比萨问题是很可笑的。如果你连第一种解法都没有找到,那么你可能不知道自己错过的不只两种解法,而是无穷多种。其中有一些比我前面的方法还要棒。
在下图中,第一种解法有一个缺点,就是它切出来的图形互为镜像(mirror image)。在数学中,这样的图形被认为是同一种图形,因为如果你将两个镜面对称的图形拿起来,它们刚好可以重叠。它们是“全等的”(congruent,由拉丁语词 congruere 衍生而来,意思是“走到一起”或“达成一致”)。全等不仅仅要求形状相同——你可以认为台球和月亮形状相同,因为它们都是球形,但是如果要两个图形全等,它们的大小还必须一样。
另一种切法的第一步与上一种方法一致:将比萨分割成6个一样的曲边三角形。但是接下来就不同了,在第一种方法中,我们用直线连接三条曲线,而这一次我们使用一条曲线,这样不再获得镜像比萨块,也不再有任何争议,因为这种方式切得的12块比萨完全相同,一半比萨块与中心点接触,而另一半不接触中心点。
第一种切法得到了互为镜像的两种图形;第二种切法只会得到一种图形
自此开始,其他解法越来越复杂,并且都超过12块。
有两种不同的方法可以将一个比萨切成完全相同的42块,部分比萨块没有接触到比萨中心。还有更多的方法可以将比萨等分为20块、30块、40块、50块等10的任意倍数块。这是一个有无穷解的难题,我就不一一在书后的“疑难解答”中给出了。
数学总是给人以严格、刻板的印象,正如古希腊人制定的规则,我们至今仍要遵循。但数学实际的运作方式是添加新的规则,然后看看打破规则会发生什么,所以你完全不必像欧几里得那样在一张平坦的纸上进行数学研究。即使在相同的规则限制下,同一个问题也可以有不同的解法。每位数学家都有自己的蛋糕,也有自己切蛋糕的方法。