ソファを運ぶ問題【第209号】

「直角の廊下を曲がれる最大のソファの面積は?」という問題がついに解決しました.一方で「自由に曲がる線を収納できる最小の箱の面積は?」という問題は未解決です.この両方の問題を考えたのは数学者レオ・モーザーでした.
金谷一朗(いち) 2024.12.13
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いちです,おはようございます.

研究室を新キャンパスへ引っ越して1か月が経ちました.引っ越し当初のどたばたもようやく落ち着いてきたところです.

引っ越しで一番気になるのが大型の家具ですね.部屋のドアを通れるのかどうかという問題もありますし,廊下の角を曲がることができるのかという問題もあります.

数学者レオ・モーザー(Leo Moser)もまた家具の移動に頭をひねりました.それが「ソファの移動問題(Moving sofa problem)」です.ソファの移動問題とは,幅1メートルの廊下の直角つまりL字型の曲がり角を通してソファを運ばなければならない場合,どれだけ大きなソファを運べるかという問題です.

直角に曲がる廊下を運べるソファの最大サイズはどれだけか?

直角に曲がる廊下を運べるソファの最大サイズはどれだけか?

数学の問題ですから,ソファのどこを持ち上げるとか,どこを引っ張るとかは気にしないでください.たとえば1辺が1メートルの正方形のソファは,1メートル幅の廊下を移動でき,L字コーナーも曲がれます.

従来,次の図のような「受話器型」ソファが最大の面積を持つだろうと考えられてきました.

受話器型ソファも直角な廊下を曲がることができる

受話器型ソファも直角な廊下を曲がることができる

そして,今月,韓国延世大学のペク・チネがソファの移動問題の数学的解決を与えたそうです.論文も公開されていて誰でも読めるのですが……白状すると僕には難解過ぎました.

とは言え,このような幾何学の問題はいつも魅力に溢れています.

そこでもうひとつのパズルぽい幾何学問題をご紹介したいと思います.その問題とは「掛谷(かけや)の問題」です.そしてニュースレターの最後に,モーザーが残した未解決問題もご紹介します.

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《目次》

  • マッチ箱の問題

  • もっと小さい面積へ

  • レオ・モーザーがくれたもう一つの果実

  • 今週の書籍

  • 今週のTEDトーク

  • Q&A

  • 一伍一什のはなし

(Cover Photo by Nathan Fertig on Unsplash)

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  • もっと小さい面積へ
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