Шрифт:
Среди сверхдиагональных квадратов Генезиса выделяют еще более совершенные объекты. Их так и называют – Совершенные квадраты. Совершенные квадраты возможны только для случая n = 4k, то есть, совершенными могут быть только квадраты четвертого, восьмого, двенадцатого и так далее порядка. Совершенным квадратом Генезиса называется сверхдиагональный квадрат, обладающий совокупностью свойств, связанных с различными комбинациями элементов квадрата.
Не останавливаясь подробно на всех свойствах (на данный момент известно 9 таких свойств), рассмотрим один из совершенных квадратов Генезиса четвертого порядка, на примере которого обсудим некоторые свойства совершенного квадрата:
Если посчитать сумму чисел в любом квадрате 2x2, входящем в Квадрат Генезиса, то окажется, что она равна 34, что совпадает с Константой Генезиса K4
Сумма чисел по углам квадрата тоже равна K4, а именно, 1+12+13+8 = 34.
Если внутри квадрата выделить квадраты размерами 3x3, то сумма чисел, расположенных по углам квадрата 3x3 тоже равна константе Генезиса. Например,
1 + 7 + 16 +10 = 14 + 12 + 3 + 5 =15+ 9 + 2 + 8 = 34.
Существуют также более «затейливые» свойства, типа равенства суммы квадратов чисел первой и третей строки (столбца):
12 + 142 + 72 + 122 = 102 + 52 + 162 + 32.
Каждый элемент квадрата Генезиса называется клеткой. Клеткам квадрата ставятся в соответствие пары целых чисел (х, у), называемых координатами, где х – номер вертикального ряда, у – номер горизонтального ряда, на пересечении которых находится данная клетка. При этом горизонтальные ряды нумеруются слева направо, а вертикальные – снизу вверх, а для нумерации рядов используются числа 0,1,2, …, n – 1.
Таким образом, для квадрата третьего порядка имеет место следующая нумерация клеток
Данное представление позволяет определить некую экстраполяцию квадрата Генезиса на всю плоскость – можно продолжить разбиение на клетки всей плоскости, вводя координаты (х, у). В данном случае, х и у будут принимать уже любые целочисленные значения. С одной стороны, такая процедура важна для реализации некоторых алгоритмов построения квадратов Генезиса, с другой стороны – это модель, закладывающая перспективы возможности роста квадратов Генезиса.
Интересным может оказаться вариант матричных интерпретаций квадратов Генезиса. Если задаться вопросом о нахождении собственных чисел матриц, соответствующих квадратам, то константа Генезиса снова дает о себе знать и в этом рассмотрении. Рассмотрим матрицу
Задача о нахождении собственных чисел приводит к характеристическому уравнению •(–34)(2–4•34)=0. Очевидно, что одно из собственных чисел совпадает с константой K4.
Для другого квадрата Генезиса четвертого порядка с матрицей
набор собственных чисел иной – он включает только рациональные числа: 0, 8, –8, 34. Тем не менее, числа 34 и 0 присутствуют в данном наборе снова. Собственный вектор, соответствующий собственному числу 4 = 34, состоит из одних единиц V4 = (1, 1, 1, 1). (Аналогичное утверждение справедливо и для предыдущей матрицы – собственному числу 4 = 34 = K4 соответствует собственный вектор, составленный из единиц).
Матрица квадрата Генезиса шестого порядка
имеет собственное число равное 111. Число 111 является константой Генезиса K6.
Для матрицы квадрата Генезиса восьмого порядка, приведенного выше, в наборе из восьми собственных чисел присутствуют четыре действительных числа: 1 = 2 = 3 = 0, 4 = 260. Напомним, что 260 является константой Генезиса восьмого прядка. Кроме того, собственный вектор, соответствующий собственному числу 260, также оказывается составленным из единиц V4 = (1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1).