Классический случай, где появляется математика – разгар ливня с ураганом. Допустим, что вы попали под ливень и у вас нет с собой зонта. Что вы должны сделать, чтобы как можно меньше намокнуть? Стоять без движений, конечно, не вариант. Вы просто промокнете до нитки. Кажется, что двумя самыми реалистичными вариантами будут пойти или бежать до ближайшего укрытия. Если вы пойдете, то кажется, что вы промокнете больше, так как дольше будете находиться под дождем. А если побежите, то промокнете больше, так как столкнетесь с большим количеством капель во время бега. Каков же ответ?

Математика поможет нам разобраться. Для начала давайте переформулируем проблему, чтобы нам было легче с ней справиться. Во-первых, вместо реального человека представьте человека в виде трехмерного прямоугольника (как огромный кирпич). Во-вторых, представьте, что дождь льет с постоянной интенсивностью, то есть нет внезапных сильных потоков дождя и перебоев. В-третьих, поставим условие, что дождь идет прямо, то есть под прямым углом относительно земли. Теперь у нас замечательные простые условия, с помощью которых мы можем решить эту задачу.

Давайте определим, сколько дождя – какой объем дождя, если быть точнее – упадет на голову человека-кирпича (которая является плоской поверхностью). Так как мы знаем, что дождь падает под прямым углом с постоянной интенсивностью, то по мере того, как человек-кирпич будет идти или бежать вперед, дождь будет падать на поверхность с постоянной интенсивностью. У этой постоянной интенсивности есть удивительное последствие: неважно, бежит ли человек или идет, он будет двигаться под одинаковым количеством дождя. Вы можете представить эти объемы дождя так, же в виде трехмерных прямоугольников: прямоугольник дождя, который падает на стоящего человека, выглядит как обычный прямоугольник; прямоугольник дождя, который падает на идущего или бегущего человека, будет косым. Но – и это решающая часть – объемы обычного и косого прямоугольников одинаковы. (Посчитайте объем трехмерного параллелограмма, а правильнее будет назвать его параллелепипедом, умножив длину на высоту и на ширину.) И так как поверхность человека всегда остается одинаковой (как и объем идущего дождя), объем воды, с которым человек сталкивается во время ходьбы или бега, одинаковый.

Если бы мы хотели узнать общий объем воды, который вылился на человека во время ливня, мы могли бы написать следующее уравнение:

Общий объем = [время, проведенное под дождем × скорость дождя] + [расстояние до убежища × скорость дождя]

Так как расстояние между вами и убежищем не меняется, единственным способом намокнуть по минимуму – это провести под дождем как можно меньше времени. А добиться этого можно, только если бежать как можно быстрее.

Алессандро де Анджелис, физик из Университета в Удине в Италии, установил, что если человек бежит, а не идет во время ливня с неизменными переменными, то он останется более сухим на 10 %. Итак, в 1987 году в Европейском журнале физики было опубликовано исследование, в котором он сделал вывод, что лучше идти и не тратить лишнюю энергию, так как разница была не очень очевидной.