從黑洞數字到數字命運

文/檸檬 |2025.10.17
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圖/123RF

文/檸檬

上文指出,數學界有一個奇妙的黑洞數字:6174。規則看似簡單卻令人著迷:隨意選一個四位數(但別4個數字都相同),將數字重新排列成「最大數」與「最小數」,再相減。接著對結果重複同樣的步驟。

大數小數 尋找黑洞

我們再練習一次,從3524開始:

重新排列成最大數5432、最小數2345,相減得程式:5432-2345=3087。

再繼續最大數減最小數:8730-378=8352,接著:8532-2358=6174。

到這裡遊戲結束,因為6174減去重新排列後的數,結果仍是6174。這就是印度數學家卡布列克發現的「卡布列克常數」,一個數字宇宙中的黑洞。

三位數也有同樣現象,黑洞常數是495。舉例來看:

321→321-123=198 981-189=792

972-279=693 963-369=594 954-459=495

接下來無論再怎麼重新排列、相減,都會停留在495。

不過,黑洞並不是數字唯一的歸宿。另一群有趣的數字被稱為「快樂數」。它們的遊戲規則是:把每一位數平方後相加,再重複這個動作。如果最後得到1,這個數字就被稱為快樂數;若永遠陷入循環,則是悲傷數(或正式稱「不快樂數」)。

以19為例:

12+92=82 82+22=68 62+82=100 12+02+02=1

成功抵達1,19是快樂數。但4的命運就不那麼順利:

42=16 12+62=37 32+72=58 52+82=89

82+92=145 12+42+52=42 42+22=20 22+02=4

冰冷數字 追尋終點

回到起點4,進入無限循環,成了典型的悲傷數。

這些現象揭示了數學裡一個迷人的概念 —— 吸引子(attractor)。在動態系統中,吸引子指的是所有軌跡最終會靠近、並穩定停留的狀態。

6174與495是「不動點吸引子」,而悲傷數的循環則是一個「週期吸引子」。數字的演化像微型宇宙:初始條件不同,最終卻收斂到少數幾個穩定終點。

這也是數學之所以動人的地方,從最單純的規則,演化出嚴密又詩意的秩序。6174、495、19、4,看似冷冰冰的數字,其實都在各自的軌道上奔馳,尋找那個不再變動的終點。

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