Antymagia

Udostępnij
Wyślij emailem
Drukuj

Kwadrat 3 x 3 można wypełnić liczbami od 1 do 9 na 9!/8 = 45360 różnych sposobów (z dokładnością do obrotów i odbić lustrzanych). Tylko jedno z tych wypełnień ma niezwykłą własność: sumy liczb w wierszach, kolumnach i na przekątnych są takie same. Ten unikatowy egzemplarz, jako układ liczb zwany w matematyce matrycą kwadratową drugiego stopnia, kojarzony w starożytności i w średniowieczu z siłami nadprzyrodzonymi i mistyką, pojawiał się na talizmanach i amuletach jako kwadrat magiczny – i takim pozostał.

  

Arabski talizman jest nieco zagadkowy. Znadujące się na nim liczby i sumę magiczną łatwo rozszyfrować, ale dlaczego suma jest właśnie taka?

Na temat kwadratu magicznego 3 x 3 i jego nieco młodszych, większych kuzynów wylano od średniowiecza morze atramentu. Zagadnienie jest w zasadzie rozrywkowe, ale nie brakuje prac stricte matematycznych. Na fali mody na sudoku temat powrócił i pojawiły się kolejne dziełka, że tak powiem, podsumowujące całokształt; najnowsze jest tu.

Przed półwieczem kwadratomaniacy wymyślili antymagię – sumy liczb w wierszach, kolumnach i na przekątnych powinny być różne. Takich kwadratów 3 x 3 jest 3120, więc nie stanowią niczego niezwykłego. Dlatego z czasem pojęcie antymagii ograniczono do kwadratów, w których wszystkie sumy tworzą fragment ciągu liczb naturalnych. Okazało się jednak, że antymagicznych kwadratów 3 x 3 nie ma – ciąg sum zawsze będzie przerwany. Można jednak uznać za  prawie antymagiczny kwadrat 3 x 3, w którym pojawia się ciąg liczb od 1 do 16 oraz tajemnicza liczba x > 17. Liczby od 1 do 9 wpisane są w diagram, a liczby od 10 do 16 oraz x są sumami.
Z lewej strony przykład (x = 20), z prawej zadanie domowe: w kwadracie magicznym należy przestawić cztery liczby tak, aby powstał prawie antymagiczny.

 

Piszemy o tym, co ważne i ciekawe

Mocne canadiano

Nowy premier Kanady Mark Carney jest chodzącym wzorcem wszystkiego, czego Donald Trump nienawidzi najbardziej. Czy będzie też prorokiem antypopulistycznej reakcji?

Łukasz Wójcik

Dla ułatwienia, bo zadanie jest trudne: x > 20, trzy z czterech przestawianych liczb są w tym samym rzędzie, a rozwiązania są przynajmniej dwa (przynajmniej tyle znam).

A gdyby ktoś miał ochotę przejść do historii matematyki, może spróbować znaleźć prosty dowód niemożności utworzenia kwadratu antymagicznego 3 x 3. To nie żart, nikomu dotąd się to nie udało. Chodzi oczywiście o logiczny dowód, a nie sprawdzenie przy pomocy komputera, że żaden z 3120 heterokwadratów 3 x 3 (tak obecnie określa się te, w których wszystkie sumy są różne) nie jest antymagiczny.

Udostępnij
Wyślij emailem
Drukuj