Magic Square av Albrecht Durer. "Melancholia I" - den mest mystiske graveringen av Albrecht Dürer, der hemmelige meldinger er kryptert
Durer (Durer) Albrecht (1471-1528), tysk maler, tegner, gravør, kunstteoretiker.
studerte med sin far.
Faren, en gullsmed, ønsket å involvere sønnen i arbeid i et smykkeverksted, men Albrecht uttrykte ikke noe ønske. Han elsket og ble tiltrukket av å male.
Hos Nürnberg-kunstneren Wolgemut Durer mestret ikke bare maleri, men også gravering på tre.
Inspirert av verkene til kunstneren Martin Schongauer, som han aldri møtte, reiste Albrecht mye og studerte overalt, studerte, studerte ...
Men tiden kom da Albrecht trengte å gifte seg. Og så valgte han Agnes Frey, datteren til farens venn, fra en gammel og respektert Nürnberg-familie. Ekteskapet med Agnes var barnløst, og ektefellene var forskjellige av karakter, noe som gjorde at familien ikke var særlig fornøyd.
Likevel åpnet han sin egen virksomhet og skapte en betydelig del av graveringene sine i verkstedet sitt.
I Venezia sirkulerte rykter om hans kjærlighet til begge kjønn ... Kanskje Dürer praktiserte likekjønnet kjærlighet med en hjertelig venn, en kjenner av gammel litteratur Pirkheimer.
Langt, krøllet hår, dansetimer, frykt for å få syfilis i Venezia og kjøpe en kur mot denne sykdommen i Nederland, elegante klær, småforfengelighet i alt som angår hans skjønnhet og utseende, melankoli, narsissisme og ekshibisjonisme, Kristuskomplekset , barnløst ekteskap, underkastelse til sin kone, ømt vennskap med libertineren Pirkheimer, som han selv i et oktoberbrev fra 1506 spøkefullt foreslo å kastrere -
alt dette er kombinert i Dürer med øm omsorg for hans mor og brødre, med mange års hardt arbeid, hyppige klager over fattigdom, sykdom, ulykke, som angivelig forfølger ham.
Vær trofast mot Gud!
Bli sunn
Og evig liv i himmelen
Som den hellige jomfru Maria.
Albrecht Dürer forteller deg -
Omvend deg fra synder
Helt til siste fastedag,
Og hold kjeft djevelens munn
Beseire de urene.
Måtte Herren Jesus Kristus hjelpe deg
Pass på at du har det bra!
Tenk mer på døden
Om begravelsen av kroppene dine.
Det skremmer sjelen
Distraherer fra det onde
Og den syndige verden
Fra kjødets undertrykkelse
Og djevelens oppfordringer...
Da i 1498 publiserte Koberger"Verdens undergang",
Durer laget 15 tresnitt, noe som ga ham europeisk berømmelse.Bekjentskap med den venetianske skolen hadde sterk innflytelse på kunstnerens malestil.
I Venezia ble kunstneren henrettet etter ordre fra tyske kjøpmenn "Rose Wreath Festival" og så var det andre forslag, malerier som etterlot et uutslettelig inntrykk med allsidigheten til farger og motiver.
keiseren selv Maximilian I
var i ærefrykt for kunsten til Albrecht Dürer.
Durer holdt seg til synspunktene til «ikonoklaster, men i de senere verkene til A. Durer finner noen forskere sympati for protestantismen.
På slutten av livet jobbet Dürer mye som maler, i denne perioden skapte han de mest dyptgripende verkene der kjennskap til nederlandsk kunst manifesteres.
Et av de viktigste maleriene de siste årene - diptykon "Fire apostler", som kunstneren presenterte for bystyret i 1526.
I Nederland ble Dürer offer for en ukjent sykdom (muligens malaria), som han led av til slutten av livet.
Albrech laget den såkalte magiske firkanten, avbildet i en av hans mest perfekte graveringer -"Melankoli". Meritter Durer ligger i det faktum at han klarte å skrive inn tall fra 1 til 16 i den linjerede firkanten på en slik måte at summen 34 ble oppnådd ikke bare ved å legge til tall vertikalt, horisontalt og diagonalt, men også i alle fire kvartalene, i den sentrale firkanten og selv når du legger til fire hjørneceller. Dürer klarte også å konkludere i tabellen året for opprettelsen av graveringen "» (1514).
Det er tre kjente tresnitt i verkene til Albrecht Dürer, som viser kart over den sørlige og nordlige halvkule av stjernehimmelen og den østlige halvkule av jorden, som ble den første i historien som ble trykt på en typografisk måte.
I 1494 utgis Sebastian Brants bok under den symbolske tittelen"Fool of Fools"
(Das Narrenschiff oder das Schiff von Narragonia).
Under reisene langs Rhinen, som er obligatoriske for en verkstedlærling, laget Dürer flere staffeligraveringer i sengotisk ånd, illustrasjoner til S. Brants «Fools skip»,
som flåten krysser havet på. Det er mange tullinger rundt omkring. Her ler de av Imperiets tåpelige sjømenn og skip.
Det antas at i tillegg til A. Durer, jobbet flere tegnere-skjærere med prosjektet samtidig ... Maleri "Ship of Fools"- skrevet av en kjent kunstnerHieronymus Bosch.
Durers tegning "Ship of Fools"
Over til høyre er tullinger på en vogn, under seiler et skip langs sjøen omgitt av båter, og på skipet og i båtene alle tullingene.
Mange av illustrasjonene til "Fools skip", som kommentatorer bemerker, HAR LITE FORHOLD TIL INNHOLDET I SELVE BOKEN.
Som det viser seg, ble selve Brants bok bare valgt som et påskudd, et påskudd, for publisering av et stort antall graveringer (ett hundre og seksten) med temaet "Fools skip".
Ha Albrecht Dürer og et slikt bilde som
"Allhelgens fest"
(Landauer altertavle) 1511. Kunsthistorisches Museum, Wien. Dette bildet brakte også stor berømmelse til kunstneren.
DURERS MAGISKE SQUARE
Det magiske torget, gjengitt av den tyske kunstneren Albrecht Dürer på graveringen "Melancholia", er kjent for alle forskere av magiske firkanter.
Denne firkanten er beskrevet i detalj her. Først vil jeg vise graveringen «Melancholia» (fig. 1) og den magiske firkanten som er avbildet på den (fig. 2).
Ris. en
Ris. 2
Nå skal jeg vise denne firkanten i sin vanlige form (fig. 3):
16 |
3 |
2 |
13 |
5 |
10 |
11 |
8 |
9 |
6 |
7 |
12 |
4 |
15 |
14 |
1 |
Ris. 3
Interessant nok utgjør de to midterste tallene i den siste raden av firkanten (de er uthevet) året for graveringen - 1514.
Det antas at dette torget, som så fascinerte Albrecht Dürer, kom til Vest-Europa fra India i begynnelsen XVIårhundre. I India var dette torget kjent i Jegårhundre e.Kr. Det antas at magiske firkanter ble oppfunnet av kineserne, siden den tidligste omtale av dem finnes i et kinesisk manuskript skrevet mellom 4000-5000 f.Kr. Så gamle er de magiske rutene!
Vurder nå alle egenskapene til dette fantastiske torget. Men vi vil gjøre dette på et annet torg, gruppen som inkluderer Durer-plassen. Dette betyr at Dürer-firkanten er hentet fra kvadratet som vi nå skal vurdere ved en av de syv grunnleggende transformasjonene av magiske firkanter, nemlig en rotasjon på 180 grader. Alle de 8 rutene som utgjør denne gruppen har egenskapene som vil bli oppført nå, bare i egenskap 8 for noen ruter vil ordet "rad" bli erstattet med ordet "kolonne" og omvendt.
Hovedtorget til denne gruppen kan sees på fig. fire.
1 |
14 |
15 |
4 |
12 |
7 |
6 |
9 |
8 |
11 |
10 |
5 |
13 |
2 |
3 |
16 |
Ris. fire
Nå viser vi alle egenskapene til dette berømte torget.
Eiendom 1 . Dette kvadratet er assosiativt, det vil si at ethvert tallpar symmetrisk plassert i forhold til midten av kvadratet gir totalt 17=1+ n 2 .
Eiendom 2. Summen av tallene i hjørnecellene til kvadratet er lik den magiske konstanten til kvadratet - 34.
Eiendom 3. Summen av tallene i hvert hjørne 2x2 kvadrat, så vel som i det sentrale 2x2 kvadratet, er lik den magiske konstanten til kvadratet.
Eiendom 4. Den magiske konstanten til et kvadrat er summen av tallene på motsatte sider av de to sentrale 2x4 rektanglene, nemlig: 14+15+2+3=34, 12+8+9+5=34.
Eiendom 5. Den magiske konstanten til kvadratet er lik summen av tallene i cellene merket av sjakkridderens trekk, nemlig: 1+6+16+11=34, 14+9+3+8, 15+5+ 2+12=34 og 4+10+13 +7=34.
Eiendom 6. Den magiske konstanten til en firkant er lik summen av tallene i de tilsvarende diagonalene til 2x2-hjørnefirkantene ved siden av kvadratets motsatte hjørner. For eksempel, i hjørnerutene 2x2, som er uthevet i fig. 4, summen av tallene i det første paret med tilsvarende diagonaler: 1+7+10+16=34 (dette er forståelig, siden disse tallene er plassert på hoveddiagonalen til selve kvadratet). Summen av tall i et annet par tilsvarende diagonaler: 14+12+5+3=34.
Eiendom 7. Den magiske konstanten til kvadratet er summen av tallene i cellene merket med et trekk som ligner på trekk til en sjakkhest, men med en langstrakt bokstav G. Jeg viser disse tallene: 1+9+8+16=34, 4+12+5+13=34, 1+2 +15+16=34,4+3+14+13=34.
eiendom 8. I hver rad av kvadratet er det et par tilstøtende tall, summen av disse er 15, og et annet par tilstøtende tall, som også er tilstøtende, summen av disse er 19. I hver kolonne av kvadratet er det et par av tilstøtende tall, hvis sum er 13, og et annet par tilstøtende tall , hvis sum er 21.
Eiendom 9. Summene av kvadratene til tallene i de to ytterste radene er lik hverandre. Det samme kan sies om summene av kvadratene til tallene i de to midterste radene. Se:
1 2 + 14 2 + 15 2 + 4 2 = 13 2 + 2 2 + 3 2 + 16 2 = 438
12 2 + 7 2 + 6 2 + 9 2 = 8 2 + 11 2 + 10 2 + 5 2 = 310
Tallene i kolonnene på kvadratet har en lignende egenskap.
Eiendom 10. Hvis en firkant med toppunkter i midten av sidene er innskrevet i kvadratet som vurderes (fig. 5), så:
a) summen av tallene langs ett par motsatte sider av et innskrevet kvadrat er lik summen av tallene langs det andre paret av motsatte sider, og hver av disse summene er lik den magiske konstanten til kvadratet;
b) summene av kvadrater og summene av terninger av de angitte tallene er like:
12 2 + 14 2 + 3 2 + 5 2 = 15 2 + 9 2 + 8 2 + 2 2 = 374
12 3 + 14 3 + 3 3 + 5 3 = 15 3 + 9 3 + 8 3 + 2 3 = 4624
Ris. 5
Dette er egenskapene til det magiske kvadratet i fig. fire.
Det skal bemerkes at i det assosiative kvadratet, som er kvadratet som vurderes, er det mulig å utføre andre transformasjoner som permutasjon av symmetriske rader og/eller kolonner. For eksempel, i fig. 6 viser et kvadrat oppnådd fra kvadratet på fig. 4 ved å bytte de to midterste kolonnene.
Durer (Durer) Albrecht (1471-1528), tysk maler, tegner, gravør, kunstteoretiker. studerte med sin far. Hos Nürnberg-kunstneren Wolgemut Durer mestret ikke bare maleri, men også gravering på tre. Men tiden kom da Albrecht trengte å gifte seg. Og så valgte han Agnes Frey, datteren til farens venn, fra en gammel og respektert Nürnberg-familie. Ekteskapet med Agnes var barnløst, og ektefellene var forskjellige av karakter, noe som gjorde at familien ikke var særlig fornøyd. Likevel åpnet han sin egen virksomhet og skapte en betydelig del av graveringene sine i verkstedet sitt. Langt, krøllet hår, dansetimer, frykt for å få syfilis i Venezia og kjøpe en kur mot denne sykdommen i Nederland, elegante klær, småforfengelighet i alt som angår hans skjønnhet og utseende, melankoli, narsissisme og ekshibisjonisme, Kristuskomplekset , barnløst ekteskap, underkastelse til sin kone, ømt vennskap med libertineren Pirkheimer, som han selv i et oktoberbrev fra 1506 spøkefullt foreslo å kastrere - alt dette er kombinert i Dürer med øm omsorg for hans mor og brødre, med mange års hardt arbeid, hyppige klager over fattigdom, sykdom, ulykke, som angivelig forfølger ham. Vær trofast mot Gud! Da i 1498 publiserte Koberger"Verdens undergang", Durer laget 15 tresnitt, noe som ga ham europeisk berømmelse.Bekjentskap med den venetianske skolen hadde sterk innflytelse på kunstnerens malestil. keiseren selv Maximilian I var i ærefrykt for kunsten til Albrecht Dürer. På slutten av livet jobbet Dürer mye som maler, i denne perioden skapte han de mest dyptgripende verkene der kjennskap til nederlandsk kunst manifesteres. Et av de viktigste maleriene de siste årene - diptykon "Fire apostler", som kunstneren presenterte for bystyret i 1526. I Nederland ble Dürer offer for en ukjent sykdom (muligens malaria), som han led av til slutten av livet. Albrech laget den såkalte magiske firkanten, avbildet i en av hans mest perfekte graveringer -"Melankoli". Meritter Durer ligger i det faktum at han klarte å skrive inn tall fra 1 til 16 i den linjerede firkanten på en slik måte at summen 34 ble oppnådd ikke bare ved å legge til tall vertikalt, horisontalt og diagonalt, men også i alle fire kvartalene, i den sentrale firkanten og selv når du legger til fire hjørneceller. Dürer klarte også å konkludere i tabellen året for opprettelsen av graveringen "» (1514).
Det er tre kjente tresnitt i verkene til Albrecht Dürer, som viser kart over den sørlige og nordlige halvkule av stjernehimmelen og den østlige halvkule av jorden, som ble den første i historien som ble trykt på en typografisk måte. som flåten krysser havet på. Det er mange tullinger rundt omkring. Her ler de av Imperiets tåpelige sjømenn og skip. Det antas at i tillegg til A. Durer, jobbet flere tegnere-skjærere med prosjektet samtidig ... Maleri "Ship of Fools"- skrevet av en kjent kunstnerHieronymus Bosch. Durers tegning "Ship of Fools" Over til høyre er tullinger på en vogn, under seiler et skip langs sjøen omgitt av båter, og på skipet og i båtene alle tullingene. Ha Albrecht Dürer og et slikt bilde som
"Allhelgens fest"
(Landauer altertavle) 1511. Kunsthistorisches Museum, Wien. Dette bildet brakte også stor berømmelse til kunstneren.
Sea Miracle, 1498 Metropolitan Museum of Art, New York
|
MAGISK KVADRAT Kina regnes som fødestedet til magiske firkanter. I Kina er det Feng Shui-læren, ifølge hvilken farge, form og fysisk plassering av hvert element i rommet påvirker strømmen av Qi, bremser den, omdirigerer den eller øker hastigheten, noe som direkte påvirker energinivået til innbyggere. For å lære verdens hemmeligheter sendte gudene keiseren Yu (Yu) det eldste symbolet, Lo Shu-plassen (Lo - elven). MAGIC SQUARE LO SHU Legenden sier at for rundt fire tusen år siden dukket en stor skilpadde, Shu, opp fra det turbulente vannet i Lo-elven. Folk som ofret elven så skilpadden og gjenkjente den umiddelbart som en guddom. Betraktningene til de gamle vismennene virket så rimelige for keiser Yu at han beordret bildet av en skilpadde å bli foreviget på papir og forseglet det med sitt keiserlige segl. Ellers, hvordan ville vi vite om denne hendelsen? Denne skilpadden var faktisk spesiell fordi den hadde et merkelig mønster av prikker på skallet. Punktene ble brukt på en ryddig måte, noe som førte de gamle filosofene til ideen om at firkanten med tall på skilpaddeskallet fungerer som en modell av verdensrommet - et kart over verden satt sammen av den mytiske grunnleggeren av den kinesiske sivilisasjonen, Huangdi. Faktisk er summen av tall i kolonner, rader, begge diagonalene i kvadratet den samme M=15 og tilsvarer antall dager i hver av de 24 syklusene i det kinesiske solåret. Partall og oddetall veksler: dessuten er 4 partall (skrevet fra bunn til topp i synkende rekkefølge) i fire hjørner, og 5 oddetall (skrevet fra bunn til topp i stigende rekkefølge) danner et kryss i midten av firkanten. De fem elementene i korset reflekterer jord, ild, metall, vann og tre. Summen av alle to tall atskilt med sentrum er lik Ho Ti-tallet, dvs. ti. Partall (jordsymboler) av Luo Shu ble innskrevet på skilpaddens kropp som svarte prikker, eller Yin-symboler, og oddetall (himmelsymboler) som hvite prikker, eller Yang-symboler. Jord 1 (eller vann) er under, ild 9 (eller himmel) er over. Det er mulig at det moderne bildet av tallet 5, plassert i midten av komposisjonen, skyldes det kinesiske symbolet på dualiteten til Yang og Yin. MAGISK PLASS FRA KHAJURAKHO Østrom Magien til Joseph Rudyard Kipling, som skapte bildene av Mowgli, Bagheera, Baloo, Shere Khan og, selvfølgelig, Tobacco, begynte på tampen av det tjuende århundre. Et halvt århundre tidligere, i februar 1838, var en ung britisk offiser i Bengal Engineers, T.S. Bert, interessert i samtalen til tjenerne som bar palankinen hans, avvek fra ruten og snublet over eldgamle templer i jungelen i India. På trappene til Vishwanath-tempelet fant offiseren en inskripsjon som vitner om strukturenes antikke. Kort tid senere tegnet den energiske generalmajoren A. Cunningham detaljerte planer for Khajuraho. Utgravninger begynte, og kulminerte med den oppsiktsvekkende oppdagelsen av 22 templer. Templer ble reist av maharajaene fra Chandel-dynastiet deres. Etter sammenbruddet av riket deres, slukte jungelen bygningene i tusen år. Fant blant bildene av nakne guder og gudinner, forbløffet kvadratet av den fjerde orden fantasien. Ikke bare hadde denne firkanten de samme summene i rader, kolonner og diagonaler og var lik 34. De falt også sammen i brutte diagonaler som ble dannet når firkanten ble brettet til en torus, og i begge retninger. For slik trolldom av tall kalles slike firkanter "djevelske" (eller "pandiagonale", eller "nasik"). Selvfølgelig vitnet dette om de uvanlige matematiske evnene til skaperne deres, overlegne kolonialistene. Hva folk i hvite hjelmer uunngåelig følte. DURERS MAGISKE SQUARE Den berømte tyske kunstneren fra begynnelsen av 1500-tallet, Albrecht Durer, laget den første 4x4 magiske firkanten i europeisk kunst. Summen av tallene i en hvilken som helst rad, kolonne, diagonal og, overraskende nok, i hvert kvartal (selv i den sentrale firkanten) og til og med summen av hjørnetallene er 34. De to midterste tallene i den nederste raden indikerer datoen for maleriet (1514). Det er gjort korrigeringer i de midterste rutene i den første kolonnen - tallene er deformert. På bildet med den okkulte bevingede musen Saturn, er det magiske kvadratet sammensatt av det bevingede sinnet Jupiter, som motsetter seg hverandre. Ruten er symmetrisk, siden summen av alle to tall som er inkludert i den, plassert symmetrisk rundt midten, er 17. Hvis du legger sammen de fire tallene som oppnås ved trekk av sjakkridderen, vil det være 34. Denne ruten er virkelig , med sin upåklagelige orden, gjenspeiler melankolien som grep kunstneren. Morgen drøm. Europeere ble introdusert for fantastiske numeriske firkanter av den bysantinske forfatteren og lingvisten Moshopoulos. Arbeidet hans var et spesielt essay om emnet og inneholdt eksempler på forfatterens magiske firkanter. ORGANISERING AV MAGISKE FIRKANTER I midten av XVI århundre. i Europa dukket det opp verk der magiske firkanter dukket opp som gjenstander for matematisk forskning. Dette ble fulgt av mange andre verk, spesielt av så kjente matematikere, grunnleggerne av moderne vitenskap, som Stiefel, Basche, Pascal, Fermat, Bessie, Euler, Gauss. Magisk, eller magisk kvadrat, er en kvadratisk tabell fylt med n 2 tall på en slik måte at summen av tallene i hver rad, hver kolonne og begge diagonalene er den samme. Definisjonen er betinget, siden de gamle også la vekt på for eksempel farge. vanlig kalt et magisk kvadrat fylt med heltall fra 1 til n 2 . Normale magiske firkanter finnes for alle ordener bortsett fra n = 2, selv om tilfellet n = 1 er trivielt - kvadratet består av et enkelt tall. Summen av tallene i hver rad, kolonne og diagonal kalles magisk konstant M. Den magiske konstanten til et normalt magisk kvadrat avhenger kun av n og er gitt av M = n (n 2 + 1) / 2 De første verdiene av magiske konstanter er gitt i tabellen Hvis summene av tall i kvadratet er like bare i rader og kolonner, kalles det semi-magisk. Den magiske firkanten kalles assosiativ eller symmetrisk, hvis summen av to tall plassert symmetrisk rundt midten av kvadratet er n 2 + 1. Det er bare en normal tredjeordens firkant. Mange nasjoner kjente ham. Ordningen av tall i Lo Shu-plassen ligner de symbolske betegnelsene på ånder i Kabbalah og tegnene til indisk astrologi. Også kjent som kvadratet til Saturn. Noen hemmelige samfunn i middelalderen så i den "Kabbalaen til de ni kamrene". Utvilsomt betydde skyggen av forbudt magi mye for bevaringen av bildene hans. Det var viktig i middelalderens numerologi, ofte brukt som en amulett eller spådomsverktøy. Hver celle i den tilsvarer en mystisk bokstav eller et annet symbol. Lest sammen langs en bestemt linje, formidlet disse tegnene okkulte budskap. Tallene som utgjør fødselsdatoen ble plassert i cellene på kvadratet og deretter dechiffrert avhengig av betydningen og plasseringen av tallene. Blant de pandiagonale, som de også kalles, skilles det ut djevelske magiske firkanter, symmetriske - ideelle. Den djevelske firkanten forblir djevelsk hvis den roteres, reflekteres, linjen omorganiseres fra topp til bunn og omvendt, kolonnen krysses ut på høyre eller venstre side og tilskrives den på motsatt side. Det er fem transformasjoner totalt, skjemaet til sistnevnte er vist i figuren. Det er 48 4x4 djevelruter opp til rotasjoner og refleksjoner. Hvis vi også tar i betraktning symmetrien under toriske parallelle oversettelser, så gjenstår bare tre vesentlig forskjellige 4 × 4 djevelkvadrater: Claude F. Bragdon, en berømt amerikansk arkitekt, oppdaget at ved å koble en etter en celler med bare partall eller bare oddetall av polyline magiske firkanter, får vi i de fleste tilfeller et elegant mønster. Mønsteret han oppfant for ventilasjonsgitteret i taket til Chamber of Commerce i Rochester, New York, hvor han bodde, ble bygget av den magiske ødelagte talismanen Lo-Shu. Bragdon brukte "magiske linjer" som designmønstre for stoffer, bokomslag, arkitektonisk utsmykning og dekorative hodeplagg. Hvis du legger ut en mosaikk fra identiske djevelske firkanter (hver rute må være nær naboene), får du noe som parkett, der tallene i en hvilken som helst gruppe med 4x4 celler vil danne en djevelsk firkant. Tallene i fire celler, som følger etter hverandre, uansett hvordan de er ordnet - vertikalt, horisontalt eller diagonalt - i summen gir alltid kvadratets konstante. Moderne matematikere kaller slike firkanter "perfekte". LATINISK KVADRET Den latinske firkanten er en slags uregelmessige matematiske firkanter fylt med n forskjellige symboler på en slik måte at alle n symboler vises i hver rad og hver kolonne (hver en gang). Latinske firkanter finnes for enhver n. Ethvert latinsk kvadrat er en multiplikasjonstabell (Cayley-tabell) av en kvasigruppe. Navnet «latinsk firkant» stammer fra Leonhard Euler, som brukte latinske bokstaver i stedet for tall i tabellen. De to latinske rutene kalles ortogonal, hvis alle ordnede symbolpar (a,b) er forskjellige, der a er et symbol i en celle i det første latinske kvadratet, og b er et symbol i samme celle i det andre latinske kvadratet. Ortogonale latinske kvadrater finnes for alle rekkefølgen bortsett fra 2 og 6. For at n er en primpotens, er det et sett med n–1 parvise ortogonale latinske kvadrater. Hvis alle elementene i hver diagonal i en latinsk firkant er forskjellige, kalles en slik latinsk firkant diagonal. Par med ortogonale diagonale latinske firkanter finnes for alle rekkefølger bortsett fra 2, 3 og 6. Den latinske firkanten er vanlig i planleggingsproblemer fordi det ikke er gjentatte tall i rader og kolonner. Et kvadrat med par av elementer av to ortogonale latinske kvadrater kalles gresk-latinsk kvadrat. Slike firkanter brukes ofte til å konstruere magiske firkanter og i avanserte planleggingsproblemer. Ved å studere gresk-latinske firkanter beviste Euler at andreordens firkanter ikke eksisterer, men det ble funnet kvadrater på 3, 4 og 5 ordener. Han fant ikke et eneste kvadrat av 6. orden. Han antok at det ikke er noen kvadrater med jevne ordener som ikke er delbare med 4 (det vil si 6, 10, 14 osv.). I 1901 bekreftet Gaston Terry brute force hypotesen for sjette orden. Men i 1959 ble hypotesen tilbakevist av E. T. Parker, R. C. Bowes og CS Schrickhard, som oppdaget et gresk-latinsk kvadrat av størrelsesorden 10. ARTHUR CLARKS POLIMINO Polyomino - ved sin kompleksitet tilhører selvfølgelig kategorien de vanskeligste matematiske firkantene. Her er hvordan science fiction-forfatter A. Clark skriver om ham - nedenfor er et utdrag fra boken "Earthly Empire". Det er åpenbart at Clark, som bodde på øya hans, bodde på Ceylon - og hans filosofi om atskillelse fra samfunnet er interessant i seg selv, han ble revet med av underholdningen som guttens bestemor lærer bort, og ga den videre til oss. La oss foretrekke denne levende beskrivelsen fremfor de tilgjengelige systematiseringene, som kanskje formidler essensen, men ikke ånden i spillet. «Du er en stor nok gutt nå, Duncan, til å forstå dette spillet... men det er mye mer enn et spill. I motsetning til bestemorens ord, imponerte ikke spillet Duncan. Vel, hva kan gjøres med fem hvite plastfirkanter? «Først av alt», fortsatte bestemor, «må du sjekke hvor mange forskjellige mønstre du kan sette sammen fra rutene. "Skal de være på bordet?" spurte Duncan. – Ja, de burde lyve, rørende. Du kan ikke overlappe en firkant med en annen. Duncan begynte å legge ut rutene. "Vel, jeg kan legge dem alle ut i en rett linje," begynte han. Gutten laget raskt et halvt dusin kombinasjoner, så en til og fant plutselig ut at de gjentok de eksisterende. Kanskje jeg er dum, men det er alt. Duncan savnet den enkleste av figurene - korset, for å skape det var det nok å legge ut fire firkanter på sidene av den femte, sentrale. "De fleste starter fra korset," smilte bestemor. "Etter min mening skyndte du deg å erklære deg dum. Tenk bedre: kan det være flere tall? Duncan konsentrerte seg om å flytte rutene og fant tre brikker til, hvoretter han sluttet å lete. "Det er helt sikkert nå," sa han selvsikkert. Hva kan du si om en slik figur? Ved å bevege rutene litt, satte bestemoren dem sammen som en pukkelrygg bokstav F. - Og her er en til. Duncan følte seg som en total idiot, og bestemorens ord var en balsam for hans forvirrede sjel: - Du er bare flott. Bare tenk, du savnet bare to tall. Og det totale antallet figurer er tolv. Ikke mer og ikke mindre. Nå kjenner du dem alle. Søk i minst en evighet - du finner ikke en annen. Bestemor feide fem hvite firkanter inn i et hjørne og la ut et dusin fargerike plastbiter på bordet. Dette var de samme tolv figurene, men allerede i ferdig form, og hver besto av fem ruter. Duncan var allerede klar til å innrømme at ingen andre figurer egentlig eksisterte. Men siden bestemor la ut de flerfargede stripene, fortsetter spillet, og Duncan fikk nok en overraskelse. «Nå, Duncan, lytt nøye. Disse brikkene kalles pentominoer. Navnet kommer fra det greske ordet "penta", som betyr "fem". Alle figurer er like i areal, siden hver består av fem identiske firkanter. Det er tolv figurer, fem kvadrater, derfor vil det totale arealet være lik seksti kvadrater. Riktig? - MMM ja. - Hør videre. Seksti er et fantastisk rundt tall som kan dannes på flere måter. Det enkleste er å gange ti med seks. Denne boksen har et slikt område: ti firkanter passer horisontalt og seks vertikalt. Derfor skal alle de tolv figurene passe inn i den. Akkurat som et sammensatt bilde - en gåte. Duncan forventet et triks. Bestemor elsket verbale og matematiske paradokser, og ikke alle var konseptet til hennes ti år gamle offer. Men denne gangen var det ingen paradokser. Bunnen av boksen ble trukket inn i seksti firkanter, som betyr ... Stopp! Området er arealet, men figurene har ulike konturer. Prøv å legge dem i en boks! «Jeg overlater denne oppgaven til deg å bestemme selv,» kunngjorde bestemor, da han så hvordan han oppgitt beveger pentominoer langs bunnen av boksen.Tro meg, de kan samles. Snart begynte Duncan å tvile sterkt på bestemorens ord. Han klarte enkelt å få plass ti sifre i boksen, og en gang klarte han å presse inn en ellevte. Men konturene av det tomme rommet falt ikke sammen med konturene til den tolvte figuren, som gutten snudde i hendene. Det var et kors, og den gjenværende figuren lignet bokstaven Z ... Etter en halvtime var Duncan allerede på grensen til fortvilelse. Bestemor var fordypet i en dialog med datamaskinen sin, men fra tid til annen så hun interessert på ham, som for å si: «Det er ikke så lett som du trodde». I en alder av ti var Duncan bemerkelsesverdig sta. De fleste av hans jevnaldrende ville ha gitt opp å prøve for lenge siden. (Det var ikke før noen år senere at han skjønte at bestemoren hans elegant hadde gitt ham en psykologisk test.) Duncan varte nesten førti minutter uten hjelp... Så reiste bestemoren seg fra datamaskinen og bøyde seg over puslespillet. Fingrene hennes flyttet U-, X- og L-formene ... Bunnen av boksen var helt fylt! Alle brikkene i puslespillet er på de riktige stedene. Selvfølgelig visste du allerede svaret! sa Duncan ergerlig. - Svar? Bestemor spurte: "Hvor mange måter tror du du kan legge pentominoer i denne boksen?" Her er den, fellen. Duncan famlet i nesten en time uten å finne en løsning, selv om han i løpet av den tiden prøvde minst hundre alternativer. Han trodde det bare var én vei. Kan det være … tolv? Eller mer? "Så hvor mange måter tror du det kan være?" spurte bestemor igjen. «Tjue,» utbrøt Duncan og tenkte at bestemor ikke ville ha noe imot det nå. - Prøv igjen. Duncan ante fare. Moroa viste seg å være mye mer utspekulert enn han trodde, og gutten bestemte seg klokelig for ikke å risikere det. "Jeg vet faktisk ikke," sa han og ristet på hodet. "Og du er en mottakelig gutt," smilte bestemor igjen. "Intuisjon er en farlig dirigent, men noen ganger har vi ingen annen. Jeg kan glede deg: det er umulig å gjette det riktige svaret her. Det er over 2000 forskjellige måter å legge pentominoer i denne boksen. Mer presist, to tusen tre hundre og tretti-ni. Og hva sier du til det? Det er usannsynlig at bestemoren hans lurte ham. Men Duncan ble så knust av sin manglende evne til å finne en løsning at han ikke klarte å holde seg tilbake og sa ut: - Jeg tror ikke! Helen viste sjelden irritasjon. Da Duncan fornærmet henne på en eller annen måte, ble hun rett og slett kald og fjern. Men nå gliste bestemoren og banket noe på datamaskinens tastatur. "Se her," foreslo hun. Et sett med tolv fargede pentominoer dukket opp på skjermen, og fylte et ti ganger seks rektangel. Noen sekunder senere ble det erstattet av et annet bilde, der brikkene, mest sannsynlig, allerede var plassert på en annen måte (Duncan kunne ikke si sikkert, fordi han ikke husket den første kombinasjonen). Snart endret bildet seg igjen, så en til og en til ... Dette fortsatte helt til bestemoren stoppet programmet. "Selv ved høy hastighet vil det ta datamaskinen fem timer å gå gjennom alle veier," forklarte bestemor. "Du kan ta mitt ord for det: de er alle forskjellige. Hvis det ikke var for datamaskiner, tviler jeg på at folk ville ha funnet alle veiene ved ganske enkelt å sortere gjennom alternativer. Duncan stirret lenge på de tolv villedende enkle figurene. Han fordøyde sakte bestemorens ord. Det var den første matematiske åpenbaringen i livet hans. Det han så hensynsløst betraktet som en vanlig barnelek begynte plutselig å utfolde seg foran ham uendelige stier og horisonter, selv om selv det mest begavede ti år gamle barnet neppe ville ha vært i stand til å føle grenseløsheten i dette universet. Men så var Duncans glede og ærefrykt passive. Den virkelige eksplosjonen av intellektuell nytelse kom senere, da han uavhengig fant sin første måte å stable pentominoer på. I flere uker bar Duncan en plastboks med seg overalt. Han brukte all fritiden på pentominoer. Figurene blir til Duncans personlige venner. Han kalte dem med bokstavene de lignet, selv om likheten i noen tilfeller var mer enn fjern. Fem figurer - F, I, L, P, N gikk tilfeldig, men de resterende syv gjentok sekvensen til det latinske alfabetet: T, U, V, W, X, Y, Z. En dag, i en tilstand av enten geometrisk transe eller geometrisk ekstase som aldri skjedde igjen, fant Duncan fem stylingsalternativer på mindre enn en time. Kanskje til og med Newton, Einstein eller Chen Tzu, i sannhetens øyeblikk, ikke følte noe mer slektskap med matematikkens guder enn Duncan Mackenzie. Snart fant han ut, og på egen hånd, uten bestemors hint, at pentominoer kan legges i et rektangel med forskjellige sidestørrelser. Ganske enkelt fant Duncan flere alternativer for 5 x 12 og 4 x 15 rektangler. Så slet han i en hel uke med å prøve å passe tolv former inn i et lengre og smalere 3 x 20 rektangel. Igjen og igjen begynte han å fylle ut det forræderske rommet og ... få hull i rektangelet og "ekstra" figurer. Ødelagt besøkte Duncan sin bestemor, hvor en ny overraskelse ventet ham. "Jeg er glad for eksperimentene dine," sa Helen. "Du utforsket alle mulighetene, og prøvde å utlede et generelt mønster. Det er det matematikere alltid gjør. Men du tar feil: det finnes løsninger for et tre-til-tjue rektangel. Det er bare to av dem, og hvis du finner en, vil du kunne finne den andre. Inspirert av bestemorens ros fortsatte Duncan å "jakte etter pentominoer" med fornyet kraft. En uke senere begynte han å forstå hvilken uutholdelig byrde han hadde lagt på skuldrene hans. Antallet måter som tolv stykker kunne ordnes på var overveldende for Duncan. Dessuten hadde hver figur tross alt fire posisjoner! Og igjen dukket han opp for sin bestemor og fortalte henne alle vanskelighetene sine. Hvis det bare var to alternativer for et 3x20 rektangel, hvor lang tid ville det ta å finne dem? "Hvis du er så snill, skal jeg svare deg," sa bestemor. "Hvis du oppførte deg som en hjerneløs datamaskin, gjorde en enkel oppregning av kombinasjoner og brukte ett sekund på hver, ville du trenge ..." Her stoppet hun bevisst. " Du ville trenge mer enn seks millioner … ja, over seks millioner år. Jorden eller Titan? Spørsmålet dukket øyeblikkelig opp i Duncans sinn. Men hva er forskjellen? "Men du er annerledes enn en hjerneløs datamaskin," fortsatte bestemor. "Du ser umiddelbart åpenbart uegnede kombinasjoner, og derfor trenger du ikke kaste bort tid på å sjekke dem. Prøv igjen. Duncan adlød, allerede uten entusiasme og tro på suksess. Og så kom en strålende idé til ham. Carl ble umiddelbart interessert i pentominoen og tok utfordringen. Han tok boksen med figurer fra Duncan og forsvant i flere timer. Da Carl ringte ham, så vennen noe opprørt ut. "Er du sikker på at dette problemet virkelig har en løsning?" – spurte han. - Helt sikker. Det er to av dem. Har du ikke funnet minst en ennå? Jeg trodde du var god i matte. «Bare tenk deg, jeg forstår, og derfor vet jeg hva slags arbeid oppgaven din er verdt. Vi må teste... en million milliarder mulige kombinasjoner. "Hvordan visste du at det var så mange?" spurte Duncan, fornøyd med at han i det minste på en eller annen måte hadde klart å få vennen til å klø seg i hodet i forvirring. Carl myste mot et ark fylt med noen diagrammer og tall. "Hvis du ekskluderer ugyldige kombinasjoner og tar hensyn til symmetri og muligheten for rotasjon ... får du en faktoriell ... det totale antallet permutasjoner ... du forstår fortsatt ikke. Jeg skal vise deg selve nummeret. Han holdt opp et annet ark til kameraet, der en imponerende rekke tall var avbildet i stor størrelse: 1 004 539 160 000 000. Duncan visste ikke noe om faktorialer, men Karla var ikke i tvil om nøyaktigheten av beregningene hans. Han likte det lange nummeret veldig godt. "Så du hadde tenkt å slutte med denne oppgaven?" spurte Duncan forsiktig. - Hva mer! Jeg ville bare vise deg hvor vanskelig det er. Carls ansikt viste dyster besluttsomhet. Etter å ha sagt disse ordene, besvimte han. Dagen etter fikk Duncan et av de største sjokkene i guttetiden. Karls utslitte ansikt, med betente øyne, så på ham fra skjermen. Han så ut til å ha hatt en søvnløs natt. "Vel, det er alt," kunngjorde han med en sliten, men triumferende stemme. Duncan trodde nesten ikke sine egne øyne. Det virket for ham som om sjansene for suksess var ubetydelige. Han overbeviste til og med seg selv om det. Og plutselig... Foran ham lå et tre-til-tjue rektangel fylt med alle de tolv pentomino-bitene. Så byttet og snudde Carl bitene i endene, og lot den sentrale delen være intakt. Fingrene hans skalv lett av tretthet. "Det er den andre løsningen," forklarte han. "Og nå skal jeg legge meg. Så god natt eller god morgen, hva enn du vil. Den ydmykede Duncan stirret lenge på den tomme skjermen. Han visste ikke hvilken vei Carl beveget seg og famlet etter løsningen på gåten. Men han visste at vennen hans hadde gått seirende ut. Mot alt. Han misunnet ikke vennens seier. Duncan elsket Karl for mye og gledet seg alltid over suksessene hans, selv om han selv ofte viste seg å være underdog. Men det var noe annerledes med vennens triumf i kveld, noe nesten magisk. Duncan så for første gang kraften til intuisjon. Han ble konfrontert med sinnets mystiske evne til å bryte gjennom grensene for fakta og kaste den forstyrrende logikken til side. I løpet av få timer gjorde Carl en enorm jobb, og overgikk den raskeste datamaskinen. Deretter lærte Duncan at alle mennesker har slike evner, men de bruker dem ekstremt sjelden - kanskje en gang i livet. I Karl ble denne gaven eksepsjonelt utviklet ... Fra det øyeblikket begynte Duncan å ta på alvor argumentene til sin venn, selv de mest latterlige og opprørende fra sunn fornufts synspunkt. Dette var for tjue år siden. Duncan husket ikke hvor plast-pentomino-bitene var blitt av. Kanskje ble de igjen hos Karl. Bestemors gave har blitt deres nye inkarnasjon, nå i form av biter av flerfarget stein. Fantastisk, blekrosa nyanse av granitt var fra åsene i Galileo, obsidian - fra Huygens-platået og pseudo-marmor - fra Herschel-ryggen. Og blant dem ... først trodde Duncan at han tok feil. Nei, sånn er det: det var det sjeldneste og mest mystiske mineralet til Titan. Bestemor laget et pentomino-kors av stein av titanitt. Denne blå-svarte, med gylne inneslutninger mineral kan ikke forveksles med noe. Duncan hadde aldri sett så store stykker og kunne bare gjette hva verdien var. "Jeg vet ikke hva jeg skal si," mumlet han. "For en skjønnhet. Dette er første gang jeg ser dette. Han klemte bestemorens tynne skuldre og kjente plutselig at de skalv og hun klarte ikke å stoppe denne skjelvingen. Duncan holdt henne forsiktig i armene til skuldrene hennes sluttet å skjelve. I slike øyeblikk trengs ikke ord. Duncan forsto tydeligere enn før: han var den siste kjærligheten i det ødelagte livet til Helen Mackenzie. Og nå flyr han bort og lar henne være alene med minnene hennes. STORT MAGISK KVADRAT Den kinesiske matematikeren Yang Hui fra 1200-tallet var kjent med Pascals trekant (aritmetisk trekant). Han la igjen en presentasjon av metoder for å løse likninger av 4. og høyere grad, det er regler for å løse en komplett kvadratisk likning, summere progresjoner og teknikker for å konstruere magiske kvadrater. Han klarte å konstruere et magisk kvadrat av sjette orden, og sistnevnte viste seg å være nesten assosiativ (bare to par sentralt motsatte tall i den gir ikke opp til 37). Benjamin Franklin designet et kvadrat på 16x16 som, i tillegg til å ha en konstant sum på 2056 i alle rader, kolonner og diagonaler, hadde en ekstra egenskap. Hvis vi skjærer ut en 4×4 firkant fra et ark papir og legger dette arket på en stor firkant slik at 16 celler av den større firkanten faller inn i denne spalten, vil summen av tallene som vises i denne spalten, uansett hvor vi legger det vil være det samme - 2056. Det mest verdifulle med denne firkanten er at det er ganske enkelt å gjøre den om til en perfekt magisk firkant, mens å bygge perfekte magiske firkanter ikke er en lett oppgave. Franklin kalte dette torget "den mest sjarmerende magien av alle magiske firkanter som noen gang er laget av trollmenn." |