曆史上,最先把幻方當作數學問題來研究的人,是我國宋朝的著名數學家楊輝。他深入探索各類幻方的奧秘,總結出一些構造幻方的簡單法則,還動手構造了許多極為有趣的幻方。被楊輝稱為“攢九圖”的幻方,就是他用前33個自然數構造而成的。

攢九圖有哪些奇妙的性質呢?請動手算算:每個圓圈上的數加起來都等於多少?而每條直徑上數加起來,又都等於多少?

幻方不僅吸引了許多數學家,也吸引了許許多多的數學愛好者。我國清朝有位叫張潮的學者,本來不是搞數學的,卻被幻方弄得“神魂顛倒”。後來,他構造出了一批非常別致的幻方。“龜文聚六圖”,就是張潮的傑作之一。圖中的24個數起到了40個數的作用,使各個6邊形中諸數之和都等於75。

大約在15世紀初,幻方輾轉流傳到了歐洲各國,它的變幻莫測,它的高深奇妙,很快就使成千上萬的歐洲人如癡如狂。包括歐拉在內的許多著名數學家,也對幻方產生了濃鬱的興趣。

歐拉曾想出一個奇妙的幻方。它由前64個自然數組成,每列或每行的和都是260,而半列或半行的和又都等於130。最有趣的是,這個幻方的行列數正好與國際象棋棋盤相同,按照馬走“日”字的規定,根據這個幻方裏數的排列順序,馬就可以不重複地跳遍整個棋盤!所以,這個幻方又叫“馬步幻方”。

近百年來,幻方的形式越來越稀奇古怪,性質也越來越光怪陸離。現在,許多人都認為,最有趣的幻方屬於“雙料幻方”。它的奧秘和規律,數學家至今尚未完全弄清楚呢。

8階幻方就是一個雙料幻方。

為什麼叫做雙料幻方?因為,它的每一行、每一列以及每條對角線上8個數的和,都等於同一個常數840;而這樣8個數的積呢,又都等於另一個常數2058068231856000。

有個叫阿當斯的英國人,為了找到一種稀奇古怪的幻方,竟毫不吝嗇地獻出了畢生的精力。

1910年,當阿當斯還是一個小夥子時,就開始整天擺弄前19個自然數,試圖把它們擺成一個六角幻方。在以後的47年裏,阿當斯食不香,寢不安,一有空就把這19個數擺來擺去,然而,經曆了成千上萬次的失敗,始終也沒有找出一種合適的擺法。1957年的一天,正在病中的阿當斯閑得無聊,在一張小紙條上寫寫畫畫,沒想到竟畫出一個六角幻方。不料樂極生悲,阿當斯不久就把這個小紙條搞丟了。後來,他又經過5年的艱苦探索,才重新找到那個丟失了的六角幻方。

六角幻方得到了幻方專家的高度讚賞,被譽為數學寶庫中的“稀世珍寶”。馬丁博士是一位大名鼎鼎的美國幻方專家,畢生從事幻方研究,光4階幻方他就熟悉880種不同的排法,可他見到六角幻方後,也感到是大開眼界。

智判波斯貓案

一位金發婦女,看見一隻全身雪白的波斯貓正蹲在馬路邊上,便抱起它走了。可是,沒走多遠,一位紅頭發的夫人追了上去,攔住她,說:“夫人,這是我的波斯貓,剛才一不小心,讓它跑了出來,因為才養了幾天,所以不認得家了。請您還給我吧!”金發婦女回答說:“這是我的波斯貓啊!您看它的一隻眼睛是紅的,一隻眼睛是藍的,我不會認錯!”

“我的波斯貓也是一隻紅眼睛,一隻藍眼睛。”

“那我不清楚。反正這是我的波斯貓。”金發婦女說著,又要往前走。紅頭發夫人不讓她走,於是兩人爭執起來。

正在值勤的警察馬歇聽了兩位婦女的訴說,他無法辨別誰說的是真,誰說的是假,正覺為難,忽然靈機一動,有了主意。他從金發婦女手中抱過波斯貓,看了看貓的後腳,然後用手蒙住,說:“你們可知道,它哪隻後腳上有一塊小傷疤?”

兩位婦女都給問住了。但金發婦女很快就說:“右腳。”馬歇沒鬆開手。她馬上又說:“哦,不!我弄錯了,是左腳。”

紅頭發夫人隻是疑惑地望著馬歇,沒講一句話。

這時,馬歇鬆開手,彬彬有禮地對金發婦女說:“夫人,這不是您的貓。”說完,把貓交給了紅頭發夫人。

金發婦女對馬歇大喊道:“您也太草率了吧,你怎麼就知道這不是我的貓呢。”

馬歇笑嘻嘻地說:“夫人,這隻貓的後腳並沒有傷疤,我剛才是故意問的。”

這時,金發婦女才紅著臉悄悄走了。