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消失方塊的數理

消失方塊是令人迷惑的數學問題,多數人想破頭腦也搞不懂的問題,面積計算可以解決表面浮現的問題,重點是背後的原因和机制不清楚。

某些消失方塊的解釋尚未明瞭,筆者僅就個人可以掌握的消失方塊之數理解釋討論如下:

為了討論方便,筆者將消失方塊分為以下兩大類型:

第壹節 3+1塊的拼湊模式

()https://www.youtube.com/watch?v=pR-Ea0KbxBk 4×5巧克力切成3+1

()https://www.youtube.com/shorts/NdUAU6MLLEg 4×6巧克力切成3+1

()https://www.youtube.com/watch?v=PJKcctfGj_8  0~1:04 4×8巧克力切成3+1

甲項 共同特徵

上述三种巧克力的共同特徵是切割塊數都是3+1塊,而且切割模式一致,多出的一塊是1×1的面積單位。

巧克力切割之前是矩形,切割三刀以後變成四塊,取走最小那塊剩三塊,重新排列又形成一個完整矩形,所以完整矩形有三塊或四塊兩种情況,塊數平均值3.5,依等差法則,差1-0維,少一塊是三塊的矩形,多一塊是四塊的矩形表示3.5可能是-0維的特性,若3.5-0維可試算3.5是否有意義,因為-0維相當於-8維。

3.5⁸=22518.754,負次元的計算應該優先考慮回文數,22519接近回文數225223.500063⁸=2252222522是回文數,它的反序數22522=3.5000633.5,這樣可以解釋為何切三刀的巧克力有這种奇妙特性。

乙項 個別特徵

()4×5巧克力的切割,滿足重新排列又形成一個完整矩形並且多出一小塊的特性,個別特徵的解釋應該也是和-0維有關,因為5/4= 1.25,分維表1是±0維的數,2-1維的數,1.5介於-0-1維之間所以是+1維的數,1.25介於11.5之間故屬-0維的數,-0維是與3+1⇔3.5塊,3.5也是-0維的特性一致,這樣的結果可以解釋為何4×5巧克力有消失方塊的特性。

 

()4×6巧克力的切割,滿足重新排列又形成一個完整矩形並且多出一小塊的特性,個別特徵的解釋應該也是和-0維有關,因為6/4=1.5鐵族和鉑族元素都有催化劑的用途,因為從行列法則的行次元觀點,左始的次元算至第八族元素是+0維,右始的次元算至第八行是+8/-0維,右始的第八行相當於左始的第十行,因為+0-0維之間的轉換容易,而且-0維從等差法則觀點是差1,原子序差1意味著橫向關係,因此第八、九、十族元素對應鐵族三元素和鉑族六元素可以解釋為何8B族是催化劑。

錳和錸也是催化劑,因為它們的行次元+1+1-0維有八積共生關係的緣故,¹ ₋₀⁺⁰ +0-0有八和共生的次元關係,-0又是+0+1的平均次元,三种次元形成緊密的三角共生關係。錳和鐵的原子序數是2526,金和汞的列排序也是25261.5⁸=25.6325.63恰好介於2526之間,1.5的八次方是和催化劑錳、鐵、金、汞相關的數值,這樣可以說明1.5-0維的數。

以下4點理由可以舉証1.5-0維的數:

𝟙.1.5⁸=25.63,此項數据可以聯想和金、汞有關,因為金和汞的N/Z比是1.49371.5074,兩數的平均值1.50恰好和1.5等值,25.63介於2526之間也是金和汞的第六列元素排序,金和汞有催化劑的用途,次元空間理論/化學篇/為什麼貴金屬是良好催化劑 一文主張催化劑的次元屬性-0,因為"活維法則"認為化學活性最高的次元是-0,高化學活性和催化劑的特性是一致的,1.5的八次方之值有意義可以确定它的次元屬性-0例如N/Z比接近1.5鋨、銥、鉑是效能廣泛的优質催化劑,可以這麼解釋,因為它們除了有行次元-0的因素,還有N/Z比接近1.5的因素加持,1.5也是-0維的數。

𝟚.海王星介於-2維的天王星和-1維的冥王星之間,所以它的平均次元+2-1  ±0  +1  +2+2維的海王星和-1的冥王星平均次元-0,冥王星公轉周期()/海王星公轉周期()=247.796/164.774=1.5041.5,此一事實亦能舉証1.5-0維的數。

𝟛.地球公轉周期()/金星自轉周期()=365.2422/243=1.503,波德定律金星和地球的n值分別是±0+1,對應次元屬性金星+0,地球+1+0+1的平均次元0.5相當於-0維,地球公轉周期/金星自轉周期≒1.5可以舉証1.5的次元屬性是-0

𝟜.水星公轉周期88日是自轉周期58.65日的1.50倍,水星遠日點AU 0.466688是近日點AU 0.307511.5176倍,接近1.5倍,可能因為水星是內始第一顆行星,1在根維表或分維表都是±0維的數,±0⇔-0維,從負冪徑法則觀點,水星大小屬於行星級的-0維,這樣可以說明1.5應屬-0維的數。

 

() 4×8巧克力的切割,滿足重新排列又形成一個完整矩形並且多出一小塊的特性,個別特徵的解釋應該也是和-0維有關,8/4=2,按理2的次元屬性應是-0,但是分維表2-1維的數,根維表2-3維的數,表面上不能符合,其實不然,-3的八和共生次元+5+2+5的平均次元3.5相當於-3維,因此+2+5/-3的三角共生次元,+2/-3是五和共生關係,₋₀ ₋₁⁺²₋ ₂ ₋₃  -0-3的平均次元+2,所以-0又是+2/-3的三角共生次元,根維表2-3維的數可以帶出它的相關次元+22在分維表是-1維的數,-1+2的平均次元-0-0恰好又是+2/-3的三角共生次元,這樣可以說明2帶有-0維的特性,雖然說-0不是它的唯一次元。土星特洛伊衛星是很好例証,它發生在土星赤道面的位置是+2維特性,它們是土衛符合土星的理論次元+5,土衛的理論次元-3,特洛伊有三方配置,三方是可以九重复制的形狀,從等分法則觀點九等分是-0維,三方也是可以四重复制的形狀從等分法則觀點是-3維。特洛伊衛星有L4L5兩個菱形頂點配置的傾向,菱形是兩個三方上下對稱,符合2的數理。

2帶有-0次元特性,那麼2⁸=256,按理256應有+0-0維的跡象,查考質量數256相對安定的同位素有₁₀₀256 SFα 157.6 m₁₀₁256 ECα 77 m,鐨256衰變模式並不符合理論需求,但是鐨的列次元-1,行次元是左始第14行,次元屬性+2+2-1的平均次元-0,符合理論需求。

鍆的列次元-1,行次元+1+1-1的平均次元±0算是符合理論需求,鍆256 的衰變模式EC、α,輻維法則EC -0維,α是 -1維,平均次元+1不符合理論要求,但是-0 +1、±0-1的平均次元,負次元具有對稱性故-1±1維,EC -0和α-1的平均次元+1,所以+ 1維得到ECα的平均次元和α-1的對稱次元+1兩方面的補給,因此鍆256 的衰變模式可以認為+1-0-1三种次元兼備,平均次元-0,符合理論需求。

所有的錒系元素都有+3价態,因為它們屬於3B族,從鐨開始除了+3价以外還有一种之前沒有的+2价開始出現,鐨()是第一()個出現+2价的元素,2⁸=256,鐨和鍆价態2和安定同位素質量數256之間有八次方的關係,這是-0維的証据,鍆的衰變模式平均次元-0可以支持這种看法。

鉳以後的錒系元素離子半徑收縮趨於平緩,使得這些較重的錒系元素的離子半徑十分接近。因此錒系元素在化學性質上的差異隨著原子序的增大而逐漸變小,換言之,後半的錒系元素橫向關係愈來愈明顯,橫向關係是原子序數差1,從等差法則觀點,差1-0維,雖然錒系元素是α衰變為主,但是99101102等三個錒系元素最長命同位素(₁₀₀鐨是次長命同位素)都有ECβ衰變,上段已經陳述,EC會擾局,使衰變模式的次元屬性變為平均次元-0,因此鐨和鍆的鄰近元素其實是橫向的-0維關係,符合理論預期。

第貳節 7+1塊的拼湊模式

()https://tw.bid.yahoo.com/item/100366752452 7×10巧克力分割成7+1

()https://www.youtube.com/watch?v=_qvv7z6Wnho 7×9巧克力分割成7+1

()https://www.youtube.com/shorts/_iBhTc9oTxQ 7+1塊木板拼湊的大三方

甲項 共同特徵

巧克力切割七刀以後變成八塊,取走最小那塊剩七塊,重新排列又形成一個完整矩形,所以完整矩形有七塊或八塊兩种情況,塊數平均值7.5

〈數學篇〉消失方塊的數理

以上照片是7×10巧克力魔術道具廣告的說明,分割成7+1塊,圓圈內的三小塊是一次添加一小塊添加三次,每次添加以後形狀不變,原則上可以認為仍屬7+1的類型,因為一塊的下限面積是1×1且只能有一顆,若是1×1的小塊有兩顆或三顆,多余的顆數可以和他塊合併。

第二次添加也可以認為是8+1,第三次添加是9+1,因為8.59.5⁸採用類似7.5⁸的回文數算法,結果類似,例如8.58.4998136⁸=27442729.59.5000416⁸=66344366,但是8.5⁸=27249052,中間數字49不對稱,9.5⁸=66342043,中間數字42也不對稱,7.5⁸=10011291.5中間數字11對稱所以7.5-0維對稱性建立得比8.59.5更好。

由塊數平均值7.5可以推測7.5可能是-0維的數,7.5⁸=10011291.5接近回文數100110017.4999728⁸=100110017.5⁸,由以上關係式可以舉証7.5-0維的數,因為7.5-0維的數可以解釋為何八塊取走一小塊,重新排列又形成一個完整矩形。

上述影片也是7+1塊的模式,拿掉一小塊三方重新排列還是原來形狀,但是它的框架是正三角形,之前討論的巧克力框架都是矩形。正三角形又名三方,是可以三等分的形狀,所以它的次元屬性是-2,因次冪法則的觀點,矩形是a×b型,次元屬性也是-2,所以大三方和矩形次元屬性相同,7+1的拼湊模式也是類似因此合併歸類,原理相同故論述省略。

乙項 個別特徵

() .7×10巧克力分割,個別特徵的解釋也是和-0維有關,(10/7)⁸=17.347,分維表17是±0維的數,18-1維的數,∴17.5是平均次元+117.347介於+1維的17.5和±0維的17之間所以是 -0維的數;逆向推算,1.4276⁸=17.251.4276×7=9.99310,理論上7×9.993的巧克力長寬比例才能有預期效果,但是比例上的誤差很小,不易辨認,可以忽略。

() . 7×9巧克力分割,個別特徵的解釋又和-0維有關,(9/7)=7.4677.5(分割塊數平均值),逆向推算,1.28642⁸=7.57×1.28642=9.005(9.005/7)⁸= 7.5,比例上的誤差很小,可以忽略。

 第參節 4 +1塊的拼湊模式

https://www.youtube.com/watch?v=47Jg-56C15Q 四個全等四邊形拼湊的4+1

https://www.youtube.com/shorts/6aDB9VLnyZQ 5×5巧克力分割成4+1

https://read01.com/zh-tw/Bz8Ka8.html#.W4X6ss4zbcu ∟△的消失方塊

 

甲項 正方形框架的模式

四個全等四邊形拼湊的大□,改變位置重新排列可以騰出空間塞進一個小□,所以大□有四塊和五塊兩种組合,塊數平均值4.5,据此推想這樣的拼湊模式,它的次元屬性可能是-0,這樣才能解釋為何增加或減去一個小□形狀不變。4.5-0維的數,理由有以下2點:

𝟙. 4.5⁸=168151反序數151861=4.4434.443²=19.7419.75,根維表介於-2-3維之間的數,是+3維的√19.519.75是中間值和-3維的√20再平均所以是±3維的數,±3⇔-3,□可以四等分屬於-3維特性,換言之,4.5⁸的值,它的反序數4.443,此數在根維表是-3維的數,恰好此种拼湊模型的框架是大□,消失方塊是小□,這就是4.5-0次元的第一點數理証据。

𝟚. 行星日距的波德定律n值解釋/10章冥王星/第貳節/第二點的說法:任意三位數和它的反序數,大數減小數,abc- cba它的差不外①99 198(=99×2) 297(=99×3) 396(=99×4) 495(=99×5) 594(=99×6)693(=99×7) 792(=99×8) 891(=99×9) 等九种形式,差是三位數者,十位數都是9,個位數和百位數的和也是9,例如198的個位數和百位數的和是8+1=9。因為一次元計算式是和或差的計算,從負維法則的觀點,""是增加屬於正值,""是減少屬於負值,∴以上九個數字應屬-1維的數。

同理,任意兩位數和它的反序數,大數減小數,它的差不外是9的倍數91827364554637281等九种類型,共同特點是個位數和十位數的和是9ab-ba=cd,等式兩邊各除以10,則(ab/10) -(ba/10) =cd/10,例如50-05=45,等式兩邊各除以10可以寫成5.0-0.5=4.5,依此類推,6.1-1.6=4.57.2-2.7=4.58.3-3.8=4.59.4-4.9=4.5,因此4.545以及同類型的數其實均屬-1維的數。

-1  ±0  +1  +2+0+1的平均次元0.5相當於-0維,-1+2的平均次元也是-0,□不僅是-3維,也有兼具+2維的特性,4.5-1維的數,它又和□的拼湊框架有關,亦即此种拼湊模式兼具-1+2雙重特性,平均次元-0-0維也是此种拼湊的次元屬性已於第1點描述,因此4+1的拼湊模式屬-0維的拼湊模式得証。

"5×5巧克力分割成4+1""四個全等四邊形拼湊的4+1"兩种拼湊模式都是□框架分割為4+1塊,性質雷同故省略。∟△的消失方塊分割塊數也是4+1塊,但是它是∟△,∟△遵守畢氏定理,畢氏定理是二次等式故其次元屬性+2和□的次元屬性一致,又勾513513有分別出現在畢氏組數(3, 4, 5)(5, 12, 13)(13, 84, 85)513各出現兩次而且在勾股弦的不同位置,這些都是+2維數理的跡象。

 

乙項 直角三角形框架的模式

∟△消失方塊的面積5×13/2=32.532在分維表是+1維的數,33在分維表是±0維的數,32.5介於+0+1維之間應屬-0維的數,-0維正好符合消失方塊的數理要求,這樣可以解釋為何勾513的∟△有消失方塊的特性。

网址內文也提到5×13的矩形和8×8的□居然可以分割成相同形狀的四塊,如圖:

〈數學篇〉消失方塊的數理

矩形比方形多了一小塊兩頭尖的梭形,面積剛好是1×1正方形單位的面積,這樣可以說明同樣的組件為何拼出不同形狀則面積不相等,矩形面積是5×13=65,正方形面積是8×8=64,兩种不同形狀的面積差正好是矩形對角線白色梭形的面積。因為分維表64+1維的數,65是±0維的數,64.5介於6465之間所以是-0維的數,64.5-0維的數可以解釋為何兩种相似組件拼湊的形狀,它們的面積有些微誤差。因為從共构法則觀點,梭形是-0維特性,從等差法則觀點,差1也是-0維,梭形扮演面積差1的角也可以舉証消失方塊是一种-0維特徵。

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