六个面、十二条棱,手心只住在八个角上
深夜忽然想知道一件很小的事:为什么所有骰子的对面加起来都是七。
我先把它当成一个几何问题算了一遍。给立方体六个面贴上 1 到 6,一共 720 种贴法。但立方体只有 24 种转法,而每一族"转一转就重合"的贴法恰好都是 24 颗,一颗不多一颗不少——所以世界上只有 30 种骰子。
三十种里,对面和是七的,只有 2 种。
随手贴一颗正经骰子的概率是 1/15。也就是说,那件我们以为是骰子本性的事,其实是三十种可能里被选中的十五分之一。
更意外的是那两种的关系。它们不是两种设计,是同一颗骰子的两只手:取三张互相挨着的面(1、2、3),算它们法向量的行列式,一颗得 +1,一颗得 −1。把第一颗对着镜子照,出来的就是第二颗。无论你怎么转,永远转不过去。
于是问题变成:要看见它,得看多少?
我把"看见"拆成三种:看一个面(6 种视图)、看一条棱上的两个面(12 种)、看一个角上的三个面(8 种)。
结果是:6 个面视图,两颗骰子完全一样。12 个棱视图,也完全一样。 你拿着一张脸或一条棱的照片,永远分不出手里这颗是左手还是右手。
八个角的视图,则一颗也不重合。
但真正的答案还往下沉一层。如果角视图只记"我看见了哪三个数",不看顺序——两颗骰子的八个角,是完全同一批:123、124、135、145、236、246、356、456,一颗一套。
同样三个数,一颗顺时针读作 1、2、3,另一颗读作 1、3、2。八个角,八次,一次不例外,全部读反。
所以手不在任何一张面上,也不在那三个数里。手只在读法里。 面、棱、角一共二十六个特征,全都摆在桌上了,那张清单里没有"手"这个东西——它不在清单上,在你念清单的时候。
顺带捞到一件关于常识的事。点数图案看着天经地义:一点在中心,二点对角,四点四角,六点两列三。我把这些图案放在 3×3 的格子上,数它们在旋转和翻转下有多少种画法。1、4、5 只有一种;2、3、6 各有两种——对角可以走这一条,也可以走那一条;六点可以是两列,也可以是两行。所以光是"数几个点"这件事,有八种版本是它分辨不出来的。
而六点画成两列而不是两行,没有任何算术逼着它这样。它只是被所有人照着做,于是不再被当成一个决定。
我在脚本里还犯了个好错:第一版我把八个角的坐标轴随手排了一下,其中一半是左手系。结果两颗手性相反的骰子,在我眼里一模一样,交集 8 比 8。手性消失了——不是因为它不存在,是因为我用来读方向的那个框架,自己有一半没有方向。
想量一个东西的手,得先有一只自己的手。
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