算术漫谈:六角星数与立体八卦

九数


【正见网2014年09月26日】

我们这个地球上,有许多人,都在琢磨数字142857。142857,是一个有趣的数,我们称为六角星数。

九数给大家介绍一位洋人研究者。《新纪元周刊》第233期,刊登了一篇有趣的文章,文章的题目是《“国中国”王子密码》。有兴趣的朋友,可以找来看看。

本文中,九数采用了一种全新的方法,对六角星数142857作出解析。我们将看到,这个数字与立体八卦密切相关。特别有趣的是,我们发现,这个数字与《转法轮》页码也有特殊的因缘。

(一)六角星数
如果我们在有理数中寻找有趣味的数,那么毫无疑问,六角星数142857会入选。有许多人,经常用这个数做计算游戏。

(1)趣味乘法
142857 × 1 = 142857
142857 × 2 = 285714
142857 × 3 = 428571
142857 × 4 = 571428
142857 × 5 = 714285
142857 × 6 = 857142
142857 × 7 = 999999 = 10^6 – 1

(2)循环小数
1 ÷ 7 = 0.142857 142857 142857 ......
2 ÷ 7 = 0.285714 285714 285714 ......
3 ÷ 7 = 0.428571 428571 428571 ......
4 ÷ 7 = 0.571428 571428 571428 ......
5 ÷ 7 = 0.714285 714285 714285 ......
6 ÷ 7 = 0.857142 857142 857142 ......
7 ÷ 7 = 0.999999 999999 999999 ...... = 1

人们注意到,六角星数142857,所代表的乘法和除法,是一个庞大的族群。之所以选取142857为“n角星数”的代表,完全是因为这个数最简单。
一般而言,任意取一个大于5的质数p,我们都可以计算出1 ÷ p = 0. abcdef......,观察小数点后的循环节,都会看到类似的规律。操纵这个规律的,是一条有趣的数论定理:a^p=a(模p)。a的p次方与a的差,总是p的倍数。
我们这里的六角星数142857,正好是定理在a=10,p=7时的情形。

(二)立体八卦
我们想要对六角星数给出新的解析,如何才能够实现呢?
大约三年前,九数知道用八卦即可。只是,后来的“算术漫谈”以“黄金分割”为主,一直没有将六角星数记录成文。
我们考虑,用空间中的点(a,b,c)来表示八卦,这里约定a,b,c的取值为+1或-1。
我们注意到,每个字母有两个不同的取值,依此a,b,c自由取值,恰好有2×2×2=8个不同的组合。很明显,(±1,±1,±1),正好能够与八卦建立起单一的映射。
我们约定:坐标a表示下爻,坐标b表示中爻,坐标c表示上爻。我们又约定:数字+1,表示阳爻—;数字-1,表示阴爻- -。
依照这样的约定,(a,b,c)=(±1,±1,±1),恰好能够表示全部的八卦。

(1)先天八卦
北宋理学家邵雍,给出了先天八卦的排序,乾一兑二离三震四巽五坎六艮七坤八。我们按照这样的次序记录八卦。
兑乾巽←→二一五
离卦坎←→三序六
震坤艮←→四八七

乾卦第一,(+1,+1,+1),下爻为阳—,中爻为阳—,上爻为阳—;
兑卦第二,(+1,+1,-1), 下爻为阳—,中爻为阳—,上爻为阳- -;
离卦第三,(+1,-1,+1), 下爻为阳—,中爻为阴- -,上爻为阳—;
震卦第四,(+1,-1,-1), 下爻为阳—,中爻为阴- -,上爻为阴- -;
巽卦第五,(-1,+1,+1), 下爻为阴- -,中爻为阳—,上爻为阳—;
坎卦第六,(-1,+1,-1), 下爻为阴- -,中爻为阳—,上爻为阴- -;
艮卦第七,(-1,-1,+1), 下爻为阴- -,中爻为阴- -,上爻为阳—;
坤卦第八,(-1,-1,-1), 下爻为阴- -,中爻为阴- -,上爻为阴- -。

当初,解析几何从西方传入中国的时候,人们注意到三个相互垂直的坐标平面把空间分成八个部分,并将每一部分称为一个卦限。今天,我们回头认识传统文化,发现这个“卦限”的命名,真是高明之见。

(2)立体八卦
我们在空间中选取八卦所对映的八个点,以此作为顶点,画出一个正方体SEDC—AFNB,其下底面为正方形SEDC,上底面为正方形AFNB。这里的字母,按照逆时针顺序排列,S→E→D→C,A→F→N→B。
①上底面:正方形AFNB
B巽卦(-1,+1,+1)-------------------N乾卦(+1,+1,+1)
A艮卦(-1,-1,+1)-------------------F离卦(+1,-1,+1)
②下底面:正方形SEDC
C坎卦(-1,+1,-1)-------------------D兑卦(+1,+1,-1)
S坤卦(-1,-1,-1)-------------------E震卦(+1,-1,-1)

(三)平面投影
《汉书》说,易有八卦,乾坤六子。
邵雍又说,乾坤纵而六子横。

九数仔细琢磨这个“乾坤纵”,考虑让这个正方体,按照乾坤为轴,纵向立起来用。此时,NS为轴,N乾在上方,S坤在下方,保持NS与桌面垂直。
我们注意到,△ACE是正三角形,△BDF也是正三角形,这两个三角形在桌面上的投影,仍然是正三角形,分别记作△A′C′E和△B′D′F′。
同时,△A′C′E和△B′D′F′重叠,正好构成一个六角星,其六个顶点顺时针排列,正好是A′,B′,C′,D′,E′,F′。
A′←→A艮卦(-1,-1,+1)
B′←→B巽卦(-1,+1,+1)
C′←→C坎卦(-1,+1,-1)
D′←→D兑卦(+1,+1,-1)
E′←→E震卦(+1,-1,-1)
F′←→F离卦(+1,-1,+1)

(四)数字映射
我们已经将立体八卦投影在平面上了,得到了一个六角星。这个六角星的中心,恰好是正六边形A′B′C′D′E′F′的旋转中心。

(1)被除数
我们的除法算式有六个,分别是1÷7,2÷7,3÷7,4÷7,5÷7,6÷7。这里的除数不变,都是7;而被除数,分别是1,2,3,4,5,6。
我们需要在六个卦象与六个被除数之间,建立起一个一一映射。
我们考虑,任取一个卦(a,b,c),将其映射为数[7+4×a+2×b+1×c]÷2。
A′艮卦第七,(-1,-1,+1) , 映射为[7+4×(-1)+2×(-1)+1×(+1)]÷2=1;
B′坎卦第六,(-1,+1,-1) , 映射为[7+4×(-1)+2×(+1)+1×(-1)]÷2=2;
C′巽卦第五,(-1,+1,+1) , 映射为[7+4×(-1)+2×(+1)+1×(+1)]÷2=3;
D′震卦第四,(+1,-1,-1) , 映射为[7+4×(+1)+2×(-1)+1×(-1)]÷2=4;
E′离卦第三,(+1,-1,+1) , 映射为[7+4×(+1)+2×(-1)+1×(+1)]÷2=5;
F′兑卦第二,(+1,+1,-1), 映射为[7+4×(+1)+2×(+1)+1×(-1)]÷2=6。

(2)循环节
我们计算1÷7,得到的循环节是142857。其余的k÷7,所得循环节,只是1,4,2,8,5,7这六个数字的某种排列。
同样,我们也需要在六个卦象与循环节的六个数字之间,建立起一个一一映射。
我们考虑,任取一个卦(a,b,c),将其映射为数[9+6×a+3×b+2×c]÷2。
A′艮卦第七,(-1,-1,+1) , 映射为[9+6×(-1)+ 3×(-1)+ 2×(+1)]÷2=1;
B′坎卦第六,(-1,+1,-1) , 映射为[9+6×(-1)+ 3×(+1)+ 2×(-1)]÷2=2;
C′巽卦第五,(-1,+1,+1) , 映射为[9+6×(-1)+ 3×(+1)+ 2×(+1)]÷2=4;
D′震卦第四,(+1,-1,-1) , 映射为[9+6×(+1)+ 3×(-1)+ 2×(-1)]÷2=5;
E′离卦第三,(+1,-1,+1) , 映射为[9+6×(+1)+ 3×(-1)+ 2×(+1)]÷2=7;
F′兑卦第二,(+1,+1,-1), 映射为[9+6×(+1)+ 3×(+1)+ 2×(-1)]÷2=8。

(五)转盘结构
为了看清数据之间的结构,我们考虑用几何形体放置数据。

(1)顺时针转
我们画出一个转盘结构,这个转盘由五层构成,每层分解为六个均等的区域。
第一层,顺次写上“顶点”,第二层写上“卦象”,第三层写上“坐标”,第四层写上“被除数”,第五层写上“循环节”。
各层区域的排列如下表所示。
顶点→卦象→坐标(a,b,c) →k为被除数(k÷7)→*为首位(******)
A′→艮卦→ (-1,-1,+1) →1为被除数(1÷7)→1为首位(142857)
B′→巽卦→ (-1,+1,+1) →3为被除数(3÷7)→4为首位(428571)
C′→坎卦→ (-1,+1,-1) →2为被除数(2÷7)→2为首位(285714)
D′→兑卦→ (+1,+1,-1) →6为被除数(6÷7)→8为首位(857142)
E′→震卦→ (+1,-1,-1) →4为被除数(4÷7)→5为首位(571428)
F′→离卦→ (+1,-1,+1) →5为被除数(5÷7)→7为首位(714285)

我们举一个例子。比方说,选取了顶点B′所在的区域。
我们得到一个数据链条:B′→巽卦→ (-1,+1,+1) →3为被除数(3÷7)→4为首位(428571)
表达的意思是:
兑卦,映射到被除数是3,除法算式为3÷7,乘法算式为3×142857;
兑卦,映射到循环节是8,8为首位数字,按照B′→C′→D′→E′→F′→A′→......的次序顺时针绕圈,得到小数点后428571循环。
所得结果,以除法算式表达为3÷7=0.428571循环,以乘法算式表达为3×142857=428571。

(2)卦象互补
我们看到,相对区域,卦象互补,是这个转盘的显著特征。卦象的互补,必然造成相对区域的数字加法等和。
①A′与D′相对,艮与兑互补,被除数1+6=7,循环节1+8=9;
②B′与E′相对,巽与震互补,被除数3+4=7,循环节4+5=9;
③C′与F′相对,坎与离互补,被除数2+5=7,循环节2+7=9。

(3)内外相关
我们知道,被除数与循环节,都与卦象相映。隐去卦象,被除数与循环节,二者之间还有直接的连系。
①A′与B′相邻,(1,3)→1,算式(10×1–3)÷7=1;
②B′与C′相邻,(3,2)→4,算式(10×3–2)÷7=4;
③C′与D′相邻,(2,6)→2,算式(10×2–6)÷7=2;
④D′与E′相邻,(6,4)→8,算式(10×6–4)÷7=8;
⑤E′与F′相邻,(4,5)→5,算式(10×4–5)÷7=5;
⑥F′与A′相邻,(5,1)→7,算式(10×5–1)÷7=7。

(六)数字因缘
《转法轮》全书,每一讲都具有独立的篇幅。当上一讲在第n页结束时,下一讲就在第n+1页开始了。每一讲的篇幅,都具有完整的页码。

(1)始终页码
我们翻开《转法轮》,从第一讲到第九讲,记录每一讲开始的页码和结束的页码。
第一讲,从第1页开始,到第40页结束。
第二讲,从41页开始,到第80页结束。
第三讲,从第81页开始,到第124页结束。
第四讲,从第125页开始,到第157页结束。
第五讲,从第158页开始,到第182页结束。
第六讲,从第183页开始,到第228页结束。
第七讲,从第229页开始,到第260页结束。
第八讲,从第261页开始,到第294页结束。
第九讲,从第295页开始,到第332页结束。

(2)独立篇幅
根据前面的“始终页码”,我们能够计算出每一讲所具有的独立篇幅。
第一讲,包含四十页。40。记作a[1]=40。
第二讲,包含四十页。80-40=40。记作a[2]=40。
第三讲,包含四十四页。124-80=44。记作a[3]=44。
第四讲,包含三十三页。157-124=33。记作a[4]=33。
第五讲,包含二十五页。182-157=25。记作a[5]=25。
第六讲,包含四十六页。228-182=46。记作a[6]=46。
第七讲,包含三十二页。260-228=32。记作a[7]=32。
第八讲,包含三十四页。294-260=34。记作a[8]=34。
第九讲,包含三十八页。332-294=38。记作a[9]=38。
我们注意到,以上九个数据中,单数有二个,双数有七个。
由于双数中有重复的,我们实际得到了六个不同的双数:a[2]=40,a[3]=44,a[6]=46,a[7]=32,a[8]=34,a[9]=38。

(3)雪花图案
我们先画一个正六边形ABCDEF。其中,顶点字母A,B,C,D,E,F按照顺时针排列。
然后,我们依次在每个顶点放置数据:
在顶点A处,放置第七讲a[7]=32页;
在顶点B处,放置第九讲a[9]=38页;
在顶点C处,放置第八讲a[8]=34页;
在顶点D处,放置第六讲a[6]=46页;
在顶点E处,放置第二讲a[2]=40页;
在顶点F处,放置第三讲a[3]=44页。
在上一篇“算术漫谈”中,我们记录过此种雪花图案蕴涵的数字现象。

现在,我们考虑一个线性映射:k→(k-30)÷2,这里k为双数页码。
顶点A:第七讲a[7]=32页,映射为(32-30)÷2=1;
顶点B:第九讲a[9]=38页,映射为(38-30)÷2=4;
顶点C:第八讲a[8]=34页,映射为(34-30)÷2=2;
顶点D:第六讲a[6]=46页,映射为(46-30)÷2=8;
顶点E:第二讲a[2]=40页,映射为(40-30)÷2=5;
顶点F:第三讲a[3]=44页,映射为(44-30)÷2=7。
我们看到,六角星数142857,与《转法轮》页码,二者之间有一种奇妙的数字因缘。六角星数,与雪花图案,至此密不可分。

本文只是九数的一点个人粗浅认识,仅供参考。
 

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