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为什么2187是个幸运的数字?

未知
2014-11-15 11:42:52

  尽管不符合常规理解的“幸运”含义,2187这个数字仍有一系列让人吃惊的特征。

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  在纪念马丁·加德纳100周年诞辰之际,我们来回顾他在1997年为《数学信使》(Mathematical Intelligencer)写的一篇文章。在这篇文章中,他问他想象中的好友欧文?约书亚?矩阵博士(Dr. Irving Joshua Matrix) 关于数字2187的问题。欧文·约书亚·矩阵博士是“世界最著名的数字命理学家”,也是在《科学美国人》(Scientific American)“数学游戏”(MathematicalGames)专栏中经常出现的角色;而2187,则是加德纳儿时在美国俄克拉荷马州(Okla) 塔尔萨(Tulsa)老家的门牌号码。矩阵博士立刻列举了一系列关于2187的事实,这让加德纳感到非常兴奋:2187,是3的7次方,它的三进制写法是 10000000;9999减去2187等于7812,恰好与其顺序相反;21乘以87等于1827,27乘以81又刚好等于2187。“每个数字都有数不尽的独特的特征,”矩阵博士点评说,同时补充道,2187也是一个幸运数。

  幸运数是素数的远亲,素数是只能被1和它本身整除的正整数。尽管这两者在很多方面都不同,但它们都可以利用被称为“筛法”的方法得到。希腊数学家埃拉托斯特尼(Eratosthenes)设计了一种在正整数序列中寻找素数的方法——著名的埃拉托斯特尼筛法:首先删除所有除2以外2的倍数,然后删除3的倍数,然后是5,7,11等等。这样不断删除到无穷大,就可以得到所有素数。波兰裔美国数学家斯塔尼斯拉夫?乌拉姆(Stanislaw Ulam)在20世纪50年代中期开发出了另一种筛法:同样是从正整数序列开始,先将数列中的第2n个数(偶数)删除,只留下奇数;这样剩下的数列中第二项是3,因此将新数列的第3n个数删除;再剩下的新数列中的第三项为7,因此将新数列的第7n个数删除;再剩下的新数列中的第四项为9,因此将新数列的第9n个数删除;这样继续下去,最终有一些数永远地逃离了被删除的命运而留下来,这就是为什么乌拉姆把它们称作“幸运数”。

  幸运数和素数有一些由奇妙的筛法得到的数字的共同特征。比如说,在小于100的数中,有25个素数和23个幸运数,其中有八对孪生素数(之差为2的两个素数)以及七对孪生幸运数。关于素数,尚未解决的最有名的问题之一就是哥德巴赫猜想——任一大于2的偶数,都可表示成两个素数之和。同样另一个未解决的问题是一个相似的命题——任一大于2的偶数,都可表示成两个幸运数之和。

  关于2187,还有另一个有趣的事实——如下所示,等号右边的数字之和等于左边与2187相加的排列不同的数字之和。

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(撰文:《科学美国人》编辑部; 翻译:杨青 ;审稿:张哲)

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  • 2187

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