算術漫談:六角星數與立體八卦

九數


【正見網2014年09月26日】

我們這個地球上,有許多人,都在琢磨數字142857。142857,是一個有趣的數,我們稱為六角星數。

九數給大家介紹一位洋人研究者。《新紀元週刊》第233期,刊登了一篇有趣的文章,文章的題目是《“國中國”王子密碼》。有興趣的朋友,可以找來看看。

本文中,九數採用了一種全新的方法,對六角星數142857作出解析。我們將看到,這個數字與立體八卦密切相關。特別有趣的是,我們發現,這個數字與《轉法輪》頁碼也有特殊的因緣。

(一)六角星數
如果我們在有理數中尋找有趣味的數,那麼毫無疑問,六角星數142857會入選。有許多人,經常用這個數做計算遊戲。

(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)循環小數
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

人們注意到,六角星數142857,所代表的乘法和除法,是一個龐大的族群。之所以選取142857為“n角星數”的代表,完全是因為這個數最簡單。
一般而言,任意取一個大於5的質數p,我們都可以計算出1 ÷ p = 0. abcdef......,觀察小數點後的循環節,都會看到類似的規律。操縱這個規律的,是一條有趣的數論定理:a^p=a(模p)。a的p次方與a的差,總是p的倍數。
我們這裡的六角星數142857,正好是定理在a=10,p=7時的情形。

(二)立體八卦
我們想要對六角星數給出新的解析,如何才能夠實現呢?
大約三年前,九數知道用八卦即可。只是,後來的“算術漫談”以“黃金分割”為主,一直沒有將六角星數記錄成文。
我們考慮,用空間中的點(a,b,c)來表示八卦,這裡約定a,b,c的取值為+1或-1。
我們注意到,每個字母有兩個不同的取值,依此a,b,c自由取值,恰好有2×2×2=8個不同的組合。很明顯,(±1,±1,±1),正好能夠與八卦建立起單一的映射。
我們約定:坐標a表示下爻,坐標b表示中爻,坐標c表示上爻。我們又約定:數字+1,表示陽爻—;數字-1,表示陰爻- -。
依照這樣的約定,(a,b,c)=(±1,±1,±1),恰好能夠表示全部的八卦。

(1)先天八卦
北宋理學家邵雍,給出了先天八卦的排序,乾一兌二離三震四巽五坎六艮七坤八。我們按照這樣的次序記錄八卦。
兌乾巽←→二一五
離卦坎←→三序六
震坤艮←→四八七

乾卦第一,(+1,+1,+1),下爻為陽—,中爻為陽—,上爻為陽—;
兌卦第二,(+1,+1,-1), 下爻為陽—,中爻為陽—,上爻為陽- -;
離卦第三,(+1,-1,+1), 下爻為陽—,中爻為陰- -,上爻為陽—;
震卦第四,(+1,-1,-1), 下爻為陽—,中爻為陰- -,上爻為陰- -;
巽卦第五,(-1,+1,+1), 下爻為陰- -,中爻為陽—,上爻為陽—;
坎卦第六,(-1,+1,-1), 下爻為陰- -,中爻為陽—,上爻為陰- -;
艮卦第七,(-1,-1,+1), 下爻為陰- -,中爻為陰- -,上爻為陽—;
坤卦第八,(-1,-1,-1), 下爻為陰- -,中爻為陰- -,上爻為陰- -。

當初,解析幾何從西方傳入中國的時候,人們注意到三個相互垂直的坐標平面把空間分成八個部分,並將每一部分稱為一個卦限。今天,我們回頭認識傳統文化,發現這個“卦限”的命名,真是高明之見。

(2)立體八卦
我們在空間中選取八卦所對映的八個點,以此作為頂點,畫出一個正方體SEDC—AFNB,其下底面為正方形SEDC,上底面為正方形AFNB。這裡的字母,按照逆時針順序排列,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離卦(+1,-1,+1)
②下底面:正方形SEDC
C坎卦(-1,+1,-1)-------------------D兌卦(+1,+1,-1)
S坤卦(-1,-1,-1)-------------------E震卦(+1,-1,-1)

(三)平面投影
《漢書》說,易有八卦,乾坤六子。
邵雍又說,乾坤縱而六子橫。

九數仔細琢磨這個“乾坤縱”,考慮讓這個正方體,按照乾坤為軸,縱向立起來用。此時,NS為軸,N乾在上方,S坤在下方,保持NS與桌面垂直。
我們注意到,△ACE是正三角形,△BDF也是正三角形,這兩個三角形在桌面上的投影,仍然是正三角形,分別記作△A′C′E和△B′D′F′。
同時,△A′C′E和△B′D′F′重疊,正好構成一個六角星,其六個頂點順時針排列,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兌卦(+1,+1,-1)
E′←→E震卦(+1,-1,-1)
F′←→F離卦(+1,-1,+1)

(四)數字映射
我們已經將立體八卦投影在平面上了,得到了一個六角星。這個六角星的中心,恰好是正六邊形A′B′C′D′E′F′的旋轉中心。

(1)被除數
我們的除法算式有六個,分別是1÷7,2÷7,3÷7,4÷7,5÷7,6÷7。這裡的除數不變,都是7;而被除數,分別是1,2,3,4,5,6。
我們需要在六個卦象與六個被除數之間,建立起一個一一映射。
我們考慮,任取一個卦(a,b,c),將其映射為數[7+4×a+2×b+1×c]÷2。
A′艮卦第七,(-1,-1,+1) , 映射為[7+4×(-1)+2×(-1)+1×(+1)]÷2=1;
B′坎卦第六,(-1,+1,-1) , 映射為[7+4×(-1)+2×(+1)+1×(-1)]÷2=2;
C′巽卦第五,(-1,+1,+1) , 映射為[7+4×(-1)+2×(+1)+1×(+1)]÷2=3;
D′震卦第四,(+1,-1,-1) , 映射為[7+4×(+1)+2×(-1)+1×(-1)]÷2=4;
E′離卦第三,(+1,-1,+1) , 映射為[7+4×(+1)+2×(-1)+1×(+1)]÷2=5;
F′兌卦第二,(+1,+1,-1), 映射為[7+4×(+1)+2×(+1)+1×(-1)]÷2=6。

(2)循環節
我們計算1÷7,得到的循環節是142857。其餘的k÷7,所得循環節,只是1,4,2,8,5,7這六個數字的某種排列。
同樣,我們也需要在六個卦象與循環節的六個數字之間,建立起一個一一映射。
我們考慮,任取一個卦(a,b,c),將其映射為數[9+6×a+3×b+2×c]÷2。
A′艮卦第七,(-1,-1,+1) , 映射為[9+6×(-1)+ 3×(-1)+ 2×(+1)]÷2=1;
B′坎卦第六,(-1,+1,-1) , 映射為[9+6×(-1)+ 3×(+1)+ 2×(-1)]÷2=2;
C′巽卦第五,(-1,+1,+1) , 映射為[9+6×(-1)+ 3×(+1)+ 2×(+1)]÷2=4;
D′震卦第四,(+1,-1,-1) , 映射為[9+6×(+1)+ 3×(-1)+ 2×(-1)]÷2=5;
E′離卦第三,(+1,-1,+1) , 映射為[9+6×(+1)+ 3×(-1)+ 2×(+1)]÷2=7;
F′兌卦第二,(+1,+1,-1), 映射為[9+6×(+1)+ 3×(+1)+ 2×(-1)]÷2=8。

(五)轉盤結構
為了看清數據之間的結構,我們考慮用幾何形體放置數據。

(1)順時針轉
我們畫出一個轉盤結構,這個轉盤由五層構成,每層分解為六個均等的區域。
第一層,順次寫上“頂點”,第二層寫上“卦象”,第三層寫上“坐標”,第四層寫上“被除數”,第五層寫上“循環節”。
各層區域的排列如下表所示。
頂點→卦象→坐標(a,b,c) →k為被除數(k÷7)→*為首位(******)
A′→艮卦→ (-1,-1,+1) →1為被除數(1÷7)→1為首位(142857)
B′→巽卦→ (-1,+1,+1) →3為被除數(3÷7)→4為首位(428571)
C′→坎卦→ (-1,+1,-1) →2為被除數(2÷7)→2為首位(285714)
D′→兌卦→ (+1,+1,-1) →6為被除數(6÷7)→8為首位(857142)
E′→震卦→ (+1,-1,-1) →4為被除數(4÷7)→5為首位(571428)
F′→離卦→ (+1,-1,+1) →5為被除數(5÷7)→7為首位(714285)

我們舉一個例子。比方說,選取了頂點B′所在的區域。
我們得到一個數據鏈條:B′→巽卦→ (-1,+1,+1) →3為被除數(3÷7)→4為首位(428571)
表達的意思是:
兌卦,映射到被除數是3,除法算式為3÷7,乘法算式為3×142857;
兌卦,映射到循環節是8,8為首位數字,按照B′→C′→D′→E′→F′→A′→......的次序順時針繞圈,得到小數點後428571循環。
所得結果,以除法算式表達為3÷7=0.428571循環,以乘法算式表達為3×142857=428571。

(2)卦象互補
我們看到,相對區域,卦象互補,是這個轉盤的顯著特徵。卦象的互補,必然造成相對區域的數字加法等和。
①A′與D′相對,艮與兌互補,被除數1+6=7,循環節1+8=9;
②B′與E′相對,巽與震互補,被除數3+4=7,循環節4+5=9;
③C′與F′相對,坎與離互補,被除數2+5=7,循環節2+7=9。

(3)內外相關
我們知道,被除數與循環節,都與卦象相映。隱去卦象,被除數與循環節,二者之間還有直接的連繫。
①A′與B′相鄰,(1,3)→1,算式(10×1–3)÷7=1;
②B′與C′相鄰,(3,2)→4,算式(10×3–2)÷7=4;
③C′與D′相鄰,(2,6)→2,算式(10×2–6)÷7=2;
④D′與E′相鄰,(6,4)→8,算式(10×6–4)÷7=8;
⑤E′與F′相鄰,(4,5)→5,算式(10×4–5)÷7=5;
⑥F′與A′相鄰,(5,1)→7,算式(10×5–1)÷7=7。

(六)數字因緣
《轉法輪》全書,每一講都具有獨立的篇幅。當上一講在第n頁結束時,下一講就在第n+1頁開始了。每一講的篇幅,都具有完整的頁碼。

(1)始終頁碼
我們翻開《轉法輪》,從第一講到第九講,記錄每一講開始的頁碼和結束的頁碼。
第一講,從第1頁開始,到第40頁結束。
第二講,從41頁開始,到第80頁結束。
第三講,從第81頁開始,到第124頁結束。
第四講,從第125頁開始,到第157頁結束。
第五講,從第158頁開始,到第182頁結束。
第六講,從第183頁開始,到第228頁結束。
第七講,從第229頁開始,到第260頁結束。
第八講,從第261頁開始,到第294頁結束。
第九講,從第295頁開始,到第332頁結束。

(2)獨立篇幅
根據前面的“始終頁碼”,我們能夠計算出每一講所具有的獨立篇幅。
第一講,包含四十頁。40。記作a[1]=40。
第二講,包含四十頁。80-40=40。記作a[2]=40。
第三講,包含四十四頁。124-80=44。記作a[3]=44。
第四講,包含三十三頁。157-124=33。記作a[4]=33。
第五講,包含二十五頁。182-157=25。記作a[5]=25。
第六講,包含四十六頁。228-182=46。記作a[6]=46。
第七講,包含三十二頁。260-228=32。記作a[7]=32。
第八講,包含三十四頁。294-260=34。記作a[8]=34。
第九講,包含三十八頁。332-294=38。記作a[9]=38。
我們注意到,以上九個數據中,單數有二個,雙數有七個。
由於雙數中有重複的,我們實際得到了六個不同的雙數:a[2]=40,a[3]=44,a[6]=46,a[7]=32,a[8]=34,a[9]=38。

(3)雪花圖案
我們先畫一個正六邊形ABCDEF。其中,頂點字母A,B,C,D,E,F按照順時針排列。
然後,我們依次在每個頂點放置數據:
在頂點A處,放置第七講a[7]=32頁;
在頂點B處,放置第九講a[9]=38頁;
在頂點C處,放置第八講a[8]=34頁;
在頂點D處,放置第六講a[6]=46頁;
在頂點E處,放置第二講a[2]=40頁;
在頂點F處,放置第三講a[3]=44頁。
在上一篇“算術漫談”中,我們記錄過此種雪花圖案蘊涵的數字現象。

現在,我們考慮一個線性映射:k→(k-30)÷2,這裡k為雙數頁碼。
頂點A:第七講a[7]=32頁,映射為(32-30)÷2=1;
頂點B:第九講a[9]=38頁,映射為(38-30)÷2=4;
頂點C:第八講a[8]=34頁,映射為(34-30)÷2=2;
頂點D:第六講a[6]=46頁,映射為(46-30)÷2=8;
頂點E:第二講a[2]=40頁,映射為(40-30)÷2=5;
頂點F:第三講a[3]=44頁,映射為(44-30)÷2=7。
我們看到,六角星數142857,與《轉法輪》頁碼,二者之間有一種奇妙的數字因緣。六角星數,與雪花圖案,至此密不可分。

本文只是九數的一點個人粗淺認識,僅供參考。
 

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