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第6章 9进制

乔治?兰伯特是美国加利福尼亚州一所中学的数学教师,他对数学特别敏感而且有极大的研究兴趣。他常年与数目、公式打交道,深感数学的神秘和魅力。特别有趣的是,他的妻子安妮连续3年都在同一天分娩,更使他感到冥冥之中的某种神秘力量造成了这种巧合。因此,他开始注意一些巧合的事件,力图用数学的方式来破解巧合。

随便举几例他发现的巧合。

法国皇帝拿破仑与纳粹元首希特勒相隔1个多世纪,但他们之间却有很多数字的巧合。拿破仑1804年执政,希特勒1933年上台,相隔129年。拿破仑1816年战败,希特勒1945年灭亡,相隔129年。拿破仑1809年占领维也纳,希特勒在1938年攻入维也纳,相隔也是129年。拿破仑1812年进攻俄国,希特勒1941年进攻苏联,其间相隔又是129年。

美国第16届总统林肯于1861年任总统,美国第35届总统肯尼迪于1961年任总统,时隔100年。两人同在星期五并在女人的参与下被刺遇害。接替林肯任总统的名叫约翰逊,接替肯尼迪任总统的也叫约翰逊。更巧的是,杀害林肯的凶手生于1829年,杀害肯尼迪的凶手生于1929年,又正好相隔100年。两名凶手都被捕获经审讯被处决。更令人吃惊的是,林肯出事这一天,他的一位姓肯尼迪的秘书曾急切建议林肯不要去剧院;而肯尼迪出事这天,他的一位叫林肯的秘书也曾极力劝告肯尼迪推迟达拉斯之行。

兰伯特被这些巧合和数字迷住了,他经常将这些数字翻来覆去地分解组合。他惊奇地发现拿破仑和希特勒的巧合数129与林肯和肯尼迪的巧合数100,把它们颠倒过来成为921和001,用921减去129,用100减去001,得数都能被9除尽:921-129=792,792÷9=88;100001=99;99÷9=11。而且,它们都有一个十位、个位相同的两位数商。

兰伯特异常吃惊。他又做游戏似地用这些名人的出生日期来做数字组合分解,又得到一个奇特的数学现象。

拿破仑出生于1769年8月15日,将这些数字连起来,构成一个数1769815。重新组合排列这些数,任意构成一个不同的数,例如9876511。在这两个数中,用大数减去小数,即9876511-1769815=8106696。把所得的差的各个数位上的数相加,得到一个两位数36。再把这个两位数十位和个位上的数相加,即3+6=9。最后的结果是9。

林肯出生于1809年2月12日,将这些数字连起来,构成一个数1809212。重新组合排列这些数,任意构成一个不同的数,例如9212081。在这两个数中,用大数减去小数,即9212081-1809212=7402869。把所得的差的各个数位上的数相加,得到一个两位数36。再把3和6相加,其结果仍然是9。

实际上,把任何人的生日写出来,按照上面的方法计算,最后得到的结果都是9。不信,用你的生日算一下,结果一定还是9!

兰伯特对9入了迷。

他发现,将1,2,3,4,5,6,7,8,9加在一起,它的和是45,那么4+5=9。

他发现,用9乘以任何数,得出的积数相加,结果它们的和总是9。

9×2=18——1+8=9

9×3=27——2+7=9

9×4=36——3+6=9

9×5=45——4+5=9

9×6=54——5+4=9

9×7=63——6+3=9

9×8=72——7+2=9

9×9=81——8+1=9不论你用来乘9的数有多大,得数加起来总是9!你可以试用每一个数,结果绝对都如此:

9×78=702——7+0+2=9

9×1997=17973——1+7+9+7+3=27——2+7=9

……

他发现,取任何一个数,比如说1997,把每一位数加起来1+9+9+7=26,用1997减去26,就等于1971。这个数一定能被9除尽!1971÷9=219。

兰伯特带着对9的神秘感去请教大数学家乔希?波普。波普告诉他关于9的数理。

把一个大数的各位数字相加得到一个和;再把这个和的各位数字相加又得到一个和;这样继续下去,直到最后的数字之和是个一位数为止。最后这个数称为最初那个数的“数字根”。

这个数字根等于原数除以9的余数。这个计算过程,被称为“弃9法”。

求一个数的数字根,最快的方法是在加原数的数字时把9舍去。例如求199798的数字根,其中有3个9,而1+8也等于9,就可以舍去,最后只剩下7。7就是199798这个原数的数字根。

由这些知识可以解释前面所述生日算法的奥妙。假定一个数n由很多数字组成,把n的各个数字打乱重排,就得到一个新的数n′。显然n和n′有相同的数字根(例如199798和199897),把两个数字根相减就会得0。也就是说n-n′一定是9的倍数,它的数字根是0或9。而在这种算法中,0和9本是一回事(即一个数除以9所得的余数)。n-n′=0,只有在n=n′即原数实际上没有改变时才发生;只要n≠n′,那么n?n′累次求数字和所得的结果一定是9。

懂得了弃9法,兰伯特顿悟了不少。他进而想到,人类根本不应当10个10个地数数(十进制),也不应该12个12个(一打)地数数,而应该9个9个地数数,实行九进制。

这听起来似乎令人难以接受。因为人类有史以来就使用十进制;而现在的电子计算机也是采用的二进制。使用九进制有必要吗?

科学家认为,使用九进制,能使加减乘除运算变得更快更准确。但目前对9的研究还很不够,9对人类来说还极具神秘性。包括兰伯特在内的数学家们正努力地探索9的奥秘,希望在21世纪能对9的研究有更大的突破。

在结束本文的时候,请欣赏以下美妙的数字,以唤起你对神秘的9的兴趣,让你成为打破9的神秘的突击手,使人类在21世纪有可能掌握一种更先进的九进制计数方法:

987654321×9=8888888889

987654321×18=17777777778

987654321×27=26666666667

987654321×36=35555555556

987654321×45=44444444445

987654321×54=53333333334

987654321×63=62222222223

987654321×72=71111111112

987654321×81=80000000001