Всякая попытка заглянуть в историю занимательной математики неизменно наталкивается на имена «трех китов», без которых трудно представить себе этот раздел научно-популярной литературы. Речь идет о трех замечательных мастерах, чей яркий и своеобразный талант завоевал широкое признание во всем мире. Это Мартин Гарднер, Генри Э. Дьюдени и Сэм Лойд. Конечно, занимательные задачи и головоломки родились не с ними, да и в последние полтора столетия их создавали многие. Достаточно вспомнить Льюиса Кэрролла, Г. Штейнгауза, Я. И. Перельмана, Б. А. Кордемского. И все же три упомянутых автора ярко выделяются на общем фоне, а их творчество во многом определило лицо головоломного жанра.

С М. Гарднером и Г. Дьюдени наши читатели уже знакомы. Издательство «Мир» выпустило в свет три сборника М. Гарднера и две книги Г. Э. Дьюдени. [1]Теперь имеется возможность познакомиться и с третьим классиком жанра – Сэмом Лойдом. Если М. Гарднер наш современник, а творчество Г. Дьюдени относится в основном к началу текущего и лишь частично к концу прошлого века, то основной период творческой активности С. Лойда (1841–1911) приходится на вторую половину прошлого века.

Как самые интересные шахматные головоломки принадлежат не чемпионам по шахматам, так и наиболее увлекательные математические головоломки придуманы отнюдь не ведущими математиками. Для создания их требуется особый дар, особый склад ума. Именно им в избытке и обладал С. Лойд. Больше того, Лойд даже не был профессиональным математиком, однако головоломки его получили известность во всем мире. Увлечение ими порой граничило с «массовым психозом» – именно так произошло, например, со знаменитой головоломкой «игра в пятнадцать».

Познакомившись с головоломками Лойда, любой читатель безошибочно определяет, что автор их – американец. Это чувствуется прежде всего по рекламному стилю его головоломных миниатюр. Так и кажется, что стоишь у какого-то ярмарочного балагана и зазывала заманивает тебя внутрь, прельщая мишурой. Заметно это и по той легкости, с какой автор порой довольно бесцеремонно обращается с историческими лицами и историческими фактами. Здесь и однорукий римский воин, которого император Август награждает крестом святого Андрея, и Авраам Линкольн, решающий вопрос об участке максимальной площади, который можно огородить данным числом жердей. Следует отметить и тот факт, что в головоломках Лойда «занимательная часть» менее органично сочетается с формулировкой задачи, чем в головоломках Дьюдени. Однако все это ни в коей мере не умаляет качества самих головоломок, которые интересны, неожиданны, а подчас и весьма не просты.

Сборник занимательных задач Лойда «Энциклопедия головоломок» был опубликован его сыном уже после смерти автора. Книга пестрела множеством опечаток, неточностей и имела огромный объем. Большую работу по отбору лучших головоломок и основательному редактированию материала проделал М. Гарднер. В результате в свет вышли две сравнительно небольшие книги: «Математические головоломки Сэма Лойда» и «Еще некоторые математические головоломки Сэма Лойда». Предлагаемый читателям сборник представляет собой перевод именно этих двух книг. В него не вошли лишь несколько задач, в основном лингвистического характера, которые рассчитаны сугубо на англоязычного читателя.

Мы надеемся, что с выходом книги наши читатели получат полное представление о творчестве Сэма Лойда и что головоломки этого замечательного мастера доставят им немало приятных минут.

Ю. Сударев

Сэм Лойд, крупнейший американский мастер головоломок, родился в Филадельфии 30 января 1841 года. Три года спустя его отец, состоятельный торговец недвижимостью, переехал в Нью-Йорк, где юный Сэм до семнадцатилетнего возраста посещал общеобразовательную школу. Это был высокий, стройный, уравновешенный индивидуалист, искусный фокусник и способный к подражанию чревовещатель. Он прекрасно играл в шахматы и молниеносно мог вырезать любой силуэт из черной бумаги. Планы молодого человека посвятить себя карьере гражданского инженера испарялись по мере того, как рос его интерес к шахматам.

Бертран Рассел заметил однажды, что в возрасте восемнадцати лет он так увлекся шахматами, что заставил себя бросить игру, боясь в противном случае ничего другого не успеть в жизни. Прими Лойд такое же решение, и, очень может быть, он стал бы прославленным инженером, но тогда мир оказался бы куда беднее в другом отношении – ведь занимательная математика (а шахматные головоломки входят в нее наравне с математическими) представляет собой одну из форм интеллектуальной игры, а кто возьмет на себя смелость утверждать, что для блага человека больше значит «игра» с управляемыми снарядами и атомными бомбами, чем математическая игра?!

Сэм научился играть в шахматы к десяти годам. Первая задача была опубликована одной нью-йоркской газетой, когда автору было всего четырнадцать лет. А спустя четыре года он был уже весьма известен в шахматном мире как автор множества шахматных головоломок. В те дни шахматы пользовались огромной популярностью, газеты и журналы регулярно печатали задачи, присланные читателями, Лойд участвовал в большинстве конкурсов, получая приз за призом благодаря нетривиальности своих задач. В шестнадцать лет он стал вести отдел задач в журнале Chess Monthly(«Шахматный ежемесячник»), издателями которого тогда были молодой шахматный мастер П. Мерфи и Д. У. Фиск. (Фиск часто облекал задачи Лойда в необычную форму, снабжая их всевозможными историями и анекдотами; впоследствии Лойд широко использовал этот прием в своих математических головоломках.) Позже Лойд вел шахматные колонки в других газетах и журналах, включая еженедельную шахматную страничку, которая печаталась некоторое время в приложении к журналу Scientific American Supplement.Обычно лучшие материалы в них принадлежали ему самому. Он печатал их под псевдонимами У. Кинг, А. Найт и У. К. Бишоп.

Лойд соглашался с тем, что хорошая шахматная задача не должна выходить за рамки реальной игры, однако его изобретательность очень часто выливалась в весьма причудливые формы. Он использовал почти каждую мыслимую лазейку: решение с помощью ходов en passant(проходных), мат в «полхода», задачи, где, прежде чем поставить мат, вы берете ход назад, или где вы вынуждены ставить мат самому себе, или где мат ставится с помощью соперника. Ему нравились задачи, в которых фигуры образовывали на доске какой-либо рисунок: цифры, буквы и даже изображения животных и предметов. Друзья – любители шахмат нередко в день своего рождения получали от Лойда поздравительную открытку с шахматной задачей, содержавшей их инициалы или монограмму!

В одной из шахматных колонок Лойд однажды объявил, что он открыл способ, с помощью которого конь и две ладьи могут поставить мат одинокому королю в середине доски! Читатели поначалу пришли в ярость, а затем весьма позабавились, когда Лойд сообщил свое решение:

К несчастью, сам Лойд не отличался в шахматных турнирах, хотя порой и добивался победы с помощью блестящей комбинационной игры. Во время Парижского турнира 1867 года он объявил, что ставит мат в восемь ходов, и после обстоятельного объяснения его противник признал себя побежденным. Позднее оказалось, что у противника в этой партии был превосходный шанс на выигрыш! Судьи разрешили Лойду продолжать игру, правда, при условии, что его противник примет этот псевдомат.

После 1870 года Лойд охладел к шахматам и обратил свое внимание на математические головоломки и всевозможные трюки, которым он умел придать удивительную пикантность и оригинальность. В юности он придумал головоломку с вырезанием из картона, которая принесла огромный коммерческий успех. П. Т. Барнум приобрел у Лойда право на ее издание и выпустил миллионы экземпляров этой головоломки под названием «П. Т. Барнум и его волшебные ослики». Говорили, что юный Лойд заработал за несколько недель десять тысяч долларов. С точки зрения математики самым интересным изобретением Лойда следует считать игру в пятнадцать (задача 21 настоящего сборника). Она вызвала воистину массовое безумие как в США, так и за рубежом. Его головоломка «Лошадь другой масти» (задача 45) также продавалась миллионами экземпляров, равно как и механическая головоломка со стальными шариками под стеклом, носившая название «Свиньи в клевере». Многие из своих «картонных» головоломок Лойд печатал сам в собственной типографии в городе Элизабет (штат Нью-Джерси).