魔方陣の数学

Welcome to the world of magic squares

【対称・完全・正規相愛魔方陣の行列式(3×3)対称性】

さて、5次の魔方陣世界には、対称方陣であり、かつ、完全方陣であり、さらに正規方陣である魔方陣が全部で4種存在していました。いよいよ、わたしたちはまことに稀少種なこれら魔方陣の内部構造に足を踏み入れてゆきたいと考えています。

とりあえずはこのⅠ型を選び、あることをしてみたいと思います。あることとは何か?以下のブロック格子(3×3)に狙いを定め、バボアを適用してみるのです。

 

mahoujin.hatenablog.com

 

バボアとは何であったか? ババラ・ボボラ・ポポラとその鏡像たちから成るのがバボア構造でした。ここではそれら各バボアによって浮かび上がった三数の積をとり、グループ間の差分をとっています

ここで求められる値というのは、ブロック格子(3×3)を正方行列とみなしたときの行列式と同じものとなります。

では、これと同じ操作を今度は∙∙∙

この内包ブロック格子(3×3)に対して実行します。

ここに現れる値は-960となります。の数であることに注意してください。そして、先の結果とならべてみると、

はい、二つの値には正負の対称性がみとめられます。偶然なのでしょうか? いえ、そうとも言えないようです。

しらべてみると、このような「たて」の中心軸に対して左右対称に配置された内包ブロック格子(3×3)についても、同様の対称性が現れうることにわたしたちはただちに気づかされます。

 

位置の対称性が、正負の対称性に変換される。これはなかなか不思議なことのように思えます。さて、方陣はこれら以外にもブロック格子(3×3)を有していますが、それらの行列式はいかなる値をとるのか? 興味のある方は、ぜひ、コチラの動画(をごらんください。

 


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