lunes, 11 de diciembre de 2017
Editoriales

La columna de Paenza: Cuatro interruptores

Por Adrián Paenza

na40fo01Hace un tiempo, presenté un problema que involucra lo que se llama el “pensamiento lateral”. Por las características que tenía, lo llamé “el problema de los tres interruptores”. Obviamente, no es algo que inventé (ni mucho menos), pero me pareció que de todos los que conocía al respecto, ese era el más atractivo. Ahora quiero contar una anécdota e incorporar un grado de “dificultad” más al problema de los interruptores.

El 30 de abril del año 2007 estaba en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA tomando un café con Juan Pablo Paz (ex jefe del departamento de Física y uno de los investigadores más prestigiosos que tiene la Argentina). Me sugería alternativas y problemas para mejorar la calidad de los libros y me abrumaba con datos de sus investigaciones sobre las computadoras cuánticas.

Justo ese día, había aparecido en la contratapa de Página/12 “el problema de los tres interruptores”. En un momento determinado, cuando nos vio conversando, se acercó Fernando Kornblit, un matemático argentino que trabaja en el INTI y me dijo: “Adrián, muy interesante el problema de los interruptores, pero estuve pensando que el problema también tiene solución si en lugar de tres interruptores hubiera cuatro”.

Le pedí que nos dejara pensar un rato y eso es lo que le estoy proponiendo a usted acá: que lo piense también. Sólo para refrescar las ideas, recuerdo el problema:

Se tiene una habitación vacía salvo porque hay colgada, desde el techo, una bombita de luz. El interruptor que activa la luz se encuentra en la parte exterior de la pieza. Es más: no sólo hay un interruptor, sino que hay tres iguales, indistinguibles.

Uno sabe que sólo una de las “llaves” activa la luz (y que la luz funciona, naturalmente). El problema consiste en lo siguiente: la puerta de la habitación está cerrada. Uno tiene el tiempo que quiera para “jugar” con los interruptores. Puede hacer cualquier combinación que quiera con ellos, pero puede entrar en la pieza sólo una vez. En el momento de salir, uno debe estar en condiciones de poder decir: “Esta es la llave que activa la luz”. Los tres interruptores son iguales y están los tres en la misma posición: la de “apagado”.

A los efectos de aclarar aún más: mientras la puerta está cerrada y uno está afuera, puede entretenerse con los interruptores tanto como quiera. Pero habrá un momento en que decidirá entrar en la pieza. No hay problemas. Uno lo hace. Pero cuando sale, tiene que poder contestar la pregunta de cuál de los tres interruptores es el que activa la lamparita.

Una vez más, el problema no tiene trampas. No es que se vea por debajo de la puerta ni que haya una ventana que da al exterior y que le permita a uno ver qué es lo que pasa adentro, nada de eso. El problema se puede resolver sin golpes bajos.

Hasta acá, el problema conocido. El agregado entonces es: si en lugar de haber tres interruptores, hubiera cuatro, ¿se puede encontrar la solución también entrando en la pieza una sola vez?

Ahora, otra vez (afortunadamente) le toca a usted.

Solución

La ventaja que uno tiene ahora (y no tenía en el momento de pensar el problema original) es que quien alguna vez lo dedujo sabe que no alcanza con mirar: ¡hay que tocar la lámpara! Hay que poder medir la temperatura, para poder usar ese dato.

Digo que es diferente ahora porque en el momento de pensar el problema la primera vez ese factor no era tenido en cuenta y, ahora, estoy seguro de que sí.

Entonces, pensemos juntos la solución, sabiendo que tendrá incidencia la temperatura de la lámpara. Ahora veamos cómo.

Si “encendemos” los interruptores 1 y 2 durante diez minutos y entramos en el cuarto, ¿qué ganaríamos? Si está la luz encendida, no sabríamos si fue el 1 o el 2. Y si está apagada, sólo habríamos aprendido que la lámpara se activa o bien con el 3 o bien con el 4. Y si tocamos la lámpara, no nos va a decir nada tampoco, porque la única manera de que esté caliente es si está encendida. Y si está fría, tampoco nos dice nada porque puede ser que se active con el 3 o el 4.

Sin embargo, creo que después de haber leído estas últimas consideraciones, usted debe haber pensado algo más. Y creo que sí, que tiene razón. Si uno enciende los interruptores 1 y 2, los deja diez minutos, pero antes de entrar, apaga el 2 pero enciende el 3, y ahora sí entra rápido en la pieza, sí podemos pensar si hemos avanzado más.

Aquí lo invito a que piense solo/a. Yo voy a seguir, pero vale la pena que usted deduzca si con estos nuevos datos el problema está más claro.

Sigo. ¿Qué puede pasar al entrar rápido en la pieza? La luz puede estar encendida o apagada, obviamente. Sin embargo, hay una diferencia sensible. Puede que esté encendida pero no caliente. En ese caso, como no hubo tiempo de que se calentara aún, tiene que ser el interruptor número 3, que fue el último que encendimos. En cambio, si está encendida pero caliente, esto significa que es el número 1 el que activa la luz, ya que es el que estuvo encendido los diez minutos previos.

Bien. Tenemos el problema resuelto si la luz está encendida. ¿Y si está apagada? (Una vez más, me hago a un costado para que usted siga deduciendo solo/a.)

Si está apagada, puede que la lamparita esté o bien fría o bien caliente.

Si está caliente, eso significa que el interruptor que desactivé inmediatamente antes de entrar, el número 2, es el que activa la lámpara (¿me sigue con ese razonamiento? Si le parece que no lo entendió, retroceda y lea de nuevo…, no va en demérito de nadie no entender un argumento).

Por último, si la lámpara está apagada y además fría, entonces el interruptor que activa la luz es el número 4.

En resumen, el aporte de Fernando fue muy bueno, porque sirvió para generalizar aún más un problema que parecía cerrado con el caso de los tres interruptores.

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