ПРИЛОЖЕНИЯ I. Вычисление дня недели
Основная идея метода, позволяющего вычислить день недели, проста. Для текущего XX века она сводится к тому, чтобы подсчитать, сколько прошло дней с 1 января 1900 г.— запомним, что этот день был понедельником.
При подсчете каждому дню недели ставится в соответствие число, равное его порядковому номеру, а именно:
понедельник — 1
вторник — 2
среда — 3
четверг — 4
пятница — 5
суббота — б
воскресенье — 7 или 0.
Так, например, пятница — пятый день недели, и ей соответствует число 5.
Предположим, нам надо узнать, на какой день недели приходилось определенное число, скажем 24 января 1900 г. Мы должны поступить следующим образом:
1 января 1900 г.— это понедельник, 8-е, 15-е и 22-е — тоже.
Значит, 23 января — вторник, а 24-е — среда.
Итак, поскольку
24-21=3,
то 24 января 1900 г. пришлось на третий день недели, т. е. на среду.
Произведем первое упрощение: заменим каждое число, большее 7, остатком' от его деления на 7.
1 Математики вместо слов «остаток от деления на 7» говорят вычет по модулю 7. — Прим. ред.
Чтобы определить дни недели в феврале 1900 г., следует заметить, что в январе 31 день, но 31=28 + 3 и, значит, сдвиг февраля относительно января составил 3 дня.
1 января 1900 г.— понедельник, первый день недели.
1-е февраля пришлось на четвертый день недели, четверг.
Чтобы узнать, например, на какой день недели пришлось 17 февраля 1900 г., достаточно прибавить к этой дате сдвиг февраля относительно января и результат разделить на 7:
17 + 3=20, что после деления на 7 дает в остатке 6; значит, 17 февраля пришлось на шестой день недели — субботу.
Такие подсчеты можно провести для каждого месяца и выписать таблицу сдвигов каждого из этих месяцев относительно января.
Таким образом, мы получим двенадцать коэффициентов:
январь — О
февраль — 3
март[21] — 3
апрель — 6
май — 1
июнь — 4
июль — 6
август — 2
сентябрь — 5
октябрь — О
ноябрь — 3
декабрь — 5
Чтобы проводить вычисление дня недели в уме, очевидно, необходимо запомнить эти коэффициенты с помощью какого-нибудь мнемонического правила.
Допустим, мы хотим определить, на какой день недели пришлось 15 июля 1900 г. Прибавим к этой дате коэффициент июля и результат разделим на 7:
15 + 6=21, что после деления на 7 дает в остатке 0; значит, 15 июля 1900 г.— воскресенье.
Теперь мы можем определить, на какой день недели приходилась любая дата 1900 г. Перейдем к следующему году.
В обычном (не високосном ) году 365 дней. 365 после деления на 7 дает в остатке 1. Таким образом, 1901 г. по сравнению с 1900 г. дает сдвиг на один день.
Пусть нам нужно определить, на какой день недели пришлось 15 марта 1901 г.:
15 + 3+1 = 19, что после деления на 7 дает в остатке 5. Следовательно, это была пятница.
Так же мы поступаем и в случае 1902 г. (сдвиг в два дня по отношению к 1900 г.), и в случае 1903 г. (сдвиг в три дня).
Но 1904 г. был високосным. Поэтому до 29 февраля 1904 г. в этом году сдвиг относительно 1900 г. составлял 4 дня, а начиная с 1 марта он составлял уже 5 дней. Это можно обобщить, введя коэффициент года, который вычисляется следующим образом.
Берем две последние цифры номера года. Соответствующее двузначное число выражало бы сдвиг данного года относительно 1900 г., если бы совсем не было високосных годов. Високосные же годы дают поправку: к двузначному числу, записываемому двумя последними цифрами года, следует прибавить частное от деления этого двузначного числа на 4 (это частное равно количеству чисел 29 февраля до интересующего нас года)[22]. Как всегда, делим сумму на 7 и находим, чему равен остаток.
Пусть нам нужно определить коэффициент, отвечающий 1947 г.
47+11=58, что после деления на 7 дает в остатке 2. Коэффициент 1947 г. равен 2.
Определим, на какой день недели пришлось 8 октября 1947 г.:
8 + 0 + 2=10, что после деления на 7 дает в остатке 3. Это была среда.
Необходимо только помнить, что для первых двух месяцев високосного года из коэффициента года нужно вычесть единицу. Пусть нам нужно определить, на ка- кой день недели пришлось 11 февраля 1936 г.
Коэффициент 1936 г. равен36 + 9 = 45, что при делении на 7 дает в остатке 3.
Вычисление дня, на который пришлось 11 февраля 1936 г., проводится следующим образом:
11+3 + 3—1 = 16,что при делении на 7 дает в остатке 2. Это был вторник.
Можно обобщить этот метод на прошедшие и будущие века, вводя коэффициент века (который для XX в. равен нулю, что упрощает выкладки).
Для последних из прошедших веков добавляется по 2 на каждый век. Так, для XIX в. коэффициент равен 2, для XVIII в.— 4, для XVII в.— 6.
Юлий Цезарь произвел реформу римского календаря (который содержал 10 месяцев по 30 дней), дабы привести его в соответствие с видимым движением Солнца. Так появился юлианский календарь, в котором на каждые четыре года приходилось по одному високосному. Год юлианского календаря был слишком длинным, в результате каждые 900 лет набегала ошибка в одну неделю.
В XVI в. дни равноденствия отстали на десять дней по сравнению с истинными. Вследствие этого папа Григорий XIII решил, чтобы следующим днем после четверга 4 октября 1582 г. была пятница 15 октября. Так был введен григорианский календарь, в котором, кроме того, были упразднены вековые високосные годы, за исключением одного из каждых четырех (1600 г. был високосным; 1700, 1800 и 1900 гг.— не високосные; 2000 г. снова будет високосным).
Григорианский календарь дает погрешность в один день на каждые 4000 лет по сравнению с истинным (тропическим) годом.
Чтобы определить коэффициент века до 1582 г., достаточно определить дополнение до 18 к первой цифре (для первых десяти веков) или к двум первым цифрам (для прочих веков) года.
Таким образом, для XVI в. этот дополнительный коэффициент равен
до 15 октября 1582 г. 18 — 15=3 — можно убедиться, что 4 октября 1582 г. пришлось на четверг:
4 + 0 + 4 + 3 = 7 + 4;
после 4 октября 1582 г. коэффициент равен нулю, можно проверить, что 15 октября 1582 г. пришлось на пятницу:
15 + 0 + 4 + 0=14 + 5.
Чтобы найти коэффициент века для будущих веков, нужно на каждый век добавлять по 5, плюс еще по 1 на годы 2000, 2400 и т.
д.Так, коэффициент XXI в. будет равен 6. Поэтому первый день века 1 января 2001 г. придется на понедельник.
Итак, для того чтобы определить день недели, на который приходится заданная дата, нужно:
1) взять эту дату;
2) прибавить к ней коэффициент месяца (который нужно знать наизусть, если мы собираемся проводить выкладки в уме);
3) прибавить коэффициент года, который получается из последний двух цифр года, если к ним добавить частное от деления этого двузначного числа на 4;
4) и наконец, прибавить коэффициент века.
Выкладки значительно упрощаются вследствие того,
что мы каждый раз рассматриваем лишь остаток от деления полученной суммы на 7. Не следует забывать, что, когда речь идет о первых двух месяцах високосного года, из общей суммы вычитается 1.
Таким образом, даже нетренированному человеку потребуется всего лишь несколько десятков секунд, чтобы определить нужный день недели.
Фокусники же затрачивают на эту процедуру не более секунды; это объясняется следующими причинами: во-первых, большая тренировка позволяет им проводить выкладки быстрее любителя и, во-вторых, они знают наизусть коэффициенты года (это, конечно, главное).
Аналогично, когда называется дата, фокусник автоматически воспринимает эту дату как остаток от ее деления на 7. Говорят «17» — фокусник думает «3». Когда говорят «июль», фокусник думает «6», складывает 6 и 3, а в памяти держит только 2. Таким образом, вычисление производится в уме по мере того, как зритель называет дату. В этом состоит секрет «трюка», которым фокусники любят поражать зрителей.
II.