Четыре детали, из которых одна фальшивая. Как найти фальшивку на весах?

Имеются четыре одинаковых по внешнему виду детали. Известно, что из этих четырёх деталей одна (ровно одна) отличается по массе от других трёх деталей, а оставшиеся три детали имеют равную массу. Но неизвестно, в какую сторону отличается масса фальшивой детали: в большую или в меньшую. Иными словами, мы знаем, что одна деталь фальшивая и отличается своей массой, но неизвестно, тяжелее она или легче. В наличии имеются также чашечные весы с двумя чашками. Весы показывают только больше-меньше-равно. Задача: пользуясь только данными 4 деталями и весами, как можно быстрее определить, какая деталь является фальшивой, а также определить, тяжелее фальшивка или же легче. Пользоваться гирями не разрешается! За какое минимальное количество взвешиваний можно решить задачу?