230
Mein allererster Beitrag unter zahlwort.blogger.de war und ist der mit Nummer 230 unter der Über­schrift 20six. Aufge­rufen und damit teil­weise gele­sen wurde er bisher 176 mal. Das schafft ein Alpha-​Blogger mit neun von zehn Beiträgen am ersten Tag.

Lange Zeit herrschte auf den unteren der 25 ange­zeig­ten Plätze nur eine leichte Diffu­sion. So hat es mich über­rascht, heute nach nur drei Tagen meinen Beitrag mit der Über­schrift 84 zum Tode des Papstes dort auftau­chen zu sehen. Sollte ich nun auch auf die Quote schielen? Ich muß ja keine Sex­ge­schich­ten erfinden, wenn es reicht, Reiz­wörter einzu­bauen.

Inzwischen sind 17 Jah­re vergan­gen. Wider meine Erwar­tung genügen 10.000 für Platz 25 nicht mehr. Und es haben sich Themen mit inter­essan­ten mathe­mati­schen oder zahlen­basier­ten Themen durch­ge­setzt. Nur kurze Zeit konn­ten sich dank hit­ziger Debat­ten ein paar Bei­träge zu Corona hoch­arbei­ten. Der letzte wird wohl bald einge­holt.

Nunmehr sind wir im vierten Corona-​Jahr und die Impf­binse ist immer noch nicht aus der Liste der 25  meist­gelesenen Beiträge ver­schwunden, weil die Impf­gegner und Corona­leugner immer noch von einem grenzen­losen Missions­drang beseelt sind, um in die Geschichte als die­jenigen einzu­gehen, die von Anfang an recht hatten. Auch die Ukraine konnte sie davon nicht ablenken.

84 | 20six | EPORN | Impfbinse

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84
Im Alter von 84 Jah­ren ist heute Papst Johan­nes Paul II gestor­ben. Das ist die Zeit für ein volles mensch­liches Leben aus zwöl­fmal sie­ben Jahren, in denen der Ura­nus einmal die Sonne umkreist.

Was gibt es sonst noch zu sagen: 2 hoch 84 liegt sehr knapp unter 3 hoch 53, weshalb eine Teilung der Oktave in 53 gleiche Inter­valle eine sehr genaue Quinte mit 84−53=31 Ton­schrit­ten aufweist:

2 hoch 84 = 19342813113834066795298816
3 hoch 53 = 19383245667680019896796723

7 | 12 | 31 | 53 | heilige Zahlen

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28
Die Zahl 28 ist Summe 1+2+4+7+14 ihrer Teiler, sofern man von 28 selbst absieht. Sie ist damit zwi­schen 6 und 496 die zweite voll­kom­mene Zahl. Ob es eine unge­rade gibt, weiß man nicht, die geraden sind alle von der Form Mₙ⋅2⁻¹ mit einer primen Mer­senne­zahl Mₙ=2−1. Die Suche nach geraden voll­kom­menen Zahlen ist somit auf die nach Mer­senne-Prim­zahlen zurück­ge­führt. [1] Wenn man seinen PC nicht für die Suche nach Außer­irdi­schen zur Ver­fü­gung stel­len will, wäre er frei für das GIMPS‐Pro­jekt. [2]

Jede gerade vollkom­mene Zahl ist Sechs­eck­zahl, 28 ist die vierte. Im nach­stehenden Bild ist die Defini­tion H₄=​1+5+9+13=28 darge­stellt. Daneben die übli­che Zer­le­gung H₄=​4²+2⋅D₃ in ein Qua­drat und zwei Drei­ecke. Es geht auch mit zwei sich über­lappen­den Qua­draten. Wie jede Sechs­eck­zahl ist 28 zugleich Drei­ecks­zahl, und zwar die siebte. Das zuge­hörige Drei­eck kann gemäß D₇=D₄+3⋅D₃ in ein großes inne­res mit drei klei­nere an den Ecken geteilt wer­den. Da 7 zudem von der Form 3n−2 ist, ist auch ein inne­res Sechs­eck mit 19 Punk­ten samt drei noch klei­neren Drei­ecken zu 3 Punk­ten möglich, womit 28 dritte zen­trierte Neun­eck­zahl 1+9+18 ist.

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28 als normale Sechseckzahl und als zentrierte Neuneckzahl (png)

Daß 28 die kleinste Zahl ist, die auf zwei­fache Weise als Summe von vier Quadra­ten darge­stellt werden kann, verwun­dert nicht, zumal 27 die klein­ste für drei Summan­den ist. Auch 28 als Keith‐Zahl haut nicht vom Sockel, weil 14 bereits eine ist und bei der Ver­doppe­lung kein Über­trag ent­steht:
1, 4,  5,  9, 14       (1+4=5, 4+5=9, 5+9=14)
2, 8, 10, 18, 28  (2+8=10, 8+10=18, 10+18=28)
Bleiben nur die 28 Buch­staben ver­schie­dener Alpha­bete, ins­beson­dere des ara­bischen aus 14 Son­nen- und 14 Mond­buch­staben, die 28 Tage des Februar, die vier Wochen und der Sonnen­zyklus von 28 Jahren. Er ist von wenig astro­nomi­scher Bedeu­tung und grün­det sich auf den schlich­ten Umstand, daß im julia­nischen Kalen­der jeder Tag nach 28 Jahren wieder auf den glei­chen Wochen­tag fällt. Das gilt von 1901 bis 2099 auch für unseren grego­riani­schen Kalen­der.

Die Univac 1108 war mög­licher­weise ein 36‑Bit-Rechner, um sechs Zeichen zu sechs Bit in einem Wort spei­chern zu können. Eine Spur des Trom­mel­spei­chers Fast­rand II hatte 1024 Bit und konnte somit 28 dieser Wörter spei­chern. Zur Berech­nung der rich­tigen Spur und Posi­tion mußte des­halb ständig durch 28 samt Rest geteilt wer­den. Das wurde durch eine gesonderte Hardware erledigt. Berühmt wurde diese Fast­rand-Zahl aber schon im 19. Jahr­hun­dert, nach­dem sie durch Baron Gustav von Fast­rand wäh­­rend einer Expe­­di­tion zwi­schen der 27 und der 29 ent­­deckt wurde. [3]

[1] The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences. A000043, A000668, A000396.

[2] Great Internet Mersenne Prime Search.

[3] The Fastrand II. Fourmilab Switzerland. Zur Einnerung an die Daten­verar­bei­tung der Sieb­ziger­jahre.

27 | 29

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25
Die Quadratzahl 25 ist Summe auf­ein­ander­fol­gen­der Quadrat­zahlen 9 und 16 und somit zugleich zentrierte Quadratzahl. Aus den ersten 25 Zahlen kann ein magisches Quadrat der Größe 5 mal 5 gebildet werden. Es ist nach Sa­turn (3) und Jupi­ter (4) dem Mars zuge­ordnet, dazu neben 5 und 25 auch die magi­sche Zahl 65 und die Gesamt­summe 325. Weil 25−1=24 nicht nur durch die dritte Drei­ecks­zahl 6 geteilt werden kann, was die 25 zur vierten zen­trierten Qua­drat­zahl macht, sondern auch durch die weniger inter­es­sante zweite Drei­ecks­zahl 3, ist 25 auch die dritte zen­trierte Acht­eckzahl.

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    ○       ○         ●   ●   ●   ●     23  5  7 14 16
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    ○       ○         ●   ●   ●   ●     10 12 19 21  3
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25 als zentrierte Achteck- und Quadratzahl, magisches Quadrat (png)

Nach siebenmal sieben Jahren war bei den Juden jedes 50. Jahr ein Erlaß­jahr, später dann im Chri­sten­tum ein hei­liges Jahr, das nunmehr vom Papst alle 25 Jahre durch das Ein­schla­gen einer Tür einge­läutet wird. Diese Bevorzugung der 25 ist schlichte Folge der Vier­tei­lung des Jahr­hun­derts. Deshalb wird die Silberhochzeit nach 25 und nicht nach 20 oder 30 Jahren gefeiert. Und wir neigen zu merk­würdigen Gedenk­tagen nach 75, 125 oder 375 Ja­hren. Das wird dadurch beför­dert, daß Viel­fache von 25 sämt­lich auf 25, 50, 75 oder 00 enden, die 25 sich also gut vererbt, was natür­lich direkte Folge der Vier­teilung ist.

So wie Numerlogen gerne die iterierte Quersumme bilden, bis sie bei einer Ziffer von 1 bis 9 ange­kommen sind, so kann man es auch mit dem Produkt hand­haben: Immer wieder alle Ziffern multi­pli­zieren, bis man bei 0 bis 9 landet. [1] Die Zahlen 0 bis 9 benö­tigen keinen Schritt, 10 bis 19 einen, um in ihre End­ziffer über­zugehen, 20 bis 24 erge­ben sofort 0, 2, 4, 6 bzw. 8, aber 25 geht in 10 und ist damit die klein­ste Zahl, die zwei Schritte benö­tigt.

[1] The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences. Interes­santer als das ite­rierte Quer­produkt A031347 selbst sind die Schritte A031346 bis zur Ein­stellig­keit und die klein­sten Zahlen A003001, die eine vorge­gebene Schritt­zahl erfor­dern.

24 | 26 | Fortpflanzung | Vierteilung

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Kußzahlen
Billardspieler haben Angst vor dem double kiss, wenn Kugeln erneut und unge­plant zusammen­treffen. Und so heißt Kußzahl (kis­sing number) die maxi­male Zahl gleich­großer Kugeln, die an eine zen­trale ange­legt werden können. Wer sich Stapel von Apfel­sinen ansieht, wird vor­schnell 12 annehmen. Aber erst 1953 wurde bewie­sen, daß eine 13. Kugel nicht dranpaßt, obwohl zwi­schen zwöl­fen noch recht viel Luft ist. Schlimmer noch: Die Luft kann man noch nicht einmal nut­zen, um Kugeln dichter zu stapeln als bisher bekannt. Diese Kepler­sche Vermu­tung wird erst 2017 bewie­sen. Newton hatte recht, 12 ist richtig, die dich­teste Packung ist die in der Natur rea­li­sierte mit einer Dichte von (π/6)√2, etwa 74 Pro­zent. Etwas mehr als ein Viertel eines Apfel­sinen­stapels muß also aus Luft bestehen.

In zwei Dimensionen weiß jedes Kind, daß man sechs Münzen an eine anlegen kann. Da wackelt nichts mehr, sieben sind offen­sicht­lich unmög­lich. Ein­dimen­sional sind Kugeln Strecken, an die zwei andere stoßen können. In der vierten Dimension hat man schnell 24 Hy­per­kugeln ange­legt. Daß eine 25. nicht mehr geht wird auch erst 2008 gezeigt. Umso über­raschen­der ist es, daß man für die 8. und die 24. Di­men­sion die Kuß­zah­len 240 und 196.560 kennt, weil man die Kugeln gitterförmig anlegen kann und nicht mehr Luft bleibt als unbe­dingt erforderlich.

Sich auf Gitter zu beschrän­ken, verein­facht das Problem. Man könnte meinen, daß in drei Dimensionen die 12 als Gitter­kuß­zahl schon ewig bekannt ist, doch erst Gauß konnte es bewei­sen. Inzwi­schen kennt man sie in 1 bis 9 und eben 24 Dimen­sio­nen. [1] Sie ent­spricht der Kußzahl, so letz­tere bekannt ist. Das ist nicht selbst­ver­ständ­lich. In der Dimen­sion 9 kennt man zwar die Kuß­zahl nicht, es geht aber unregel­mäßig mit 306 dichter als mit 272 im Gitter.

Das mag man alles für mathe­matische Spin­nerei halten. [2] Auch die über­raschen­den Bezie­hungen zu ande­ren Zahlen und Gebie­ten kann rein theo­reti­scher, gar zufäl­liger Natur sein, so wie 24 als vierte Fakul­tät allent­halben auf­taucht. Auch könnte die String­theorie in 8 und 24 Di­men­sio­nen ein nur darauf auf­bauen­des Hirn­ge­spinst sein. Es bleibt aber der berech­tigte Wunsch, die Ant­wort auf die Frage nach dem Leben, dem Uni­ver­sum und dem ganzen Rest nicht an einen all­mächti­gen Schöp­fer oder Pro­gram­mie­rer weiter­zulei­ten, der die Ant­wort auch nicht kennt, zumin­dest nicht verrät, sondern etwas zu finden, das geeig­net groß, aber dennoch endlich an sich exi­stiert. Gewisser­maßen die Umkehrung der Frage von John Conway, warum es die Monster­gruppe gibt. [3]

[1] Gabriele Nebe: Table of the Highest Kissing Numbers Pre­sently Known.

[2] Die scheinheilige Frage nach der Anwend­barkeit, die nicht nur naive Men­schen und Inge­nieure, son­dern auch ange­wandte Mathe­mati­ker gerne stellen, kann dank Daten­verar­bei­tung beant­wortet werden: Sieben Fehler erken­nender und drei korri­gie­render Golay-Code von 12 Bit in 24.

[3] Life, Death and the Monster (John Conway) - Number­phile. In dem Youtube-Filmchen sagt der an Corona verstor­bene John Conway in seiner Küche: „I would like to know what it's all about. You know, why it's there … that the one thing I'd really like to know before I die is why the monster group exists.“

24

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Folge, Reihe, Serie
Manch einer fragt sich, welche Zahl das Folge-​Opfer einer nicht enden wol­len­den Mord-Reihe des Serien-Würgers wird. [1] Zunächst hatte er schein­bar wahl­los, doch mit der Aus­strah­lung des Messias [2] systema­tisch zuge­schla­gen: 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 und erst gestern die 22. Welche Zahl wird die näch­ste sein? Muß die 23 bis in den Mai zit­tern? Schon einmal hatte der Killer eine Pause einge­legt und sich nach dem Wieso, dem Wes­halb und sogar dem Warum gefragt. Mordet er weiter, weil man ihm eine Ant­wort schul­dig blieb? Mög­licher­weise Zahlen stell­ver­tre­tend für Buch­staben? Sind es hebrä­ische, und er hat sein Werk bereits voll­endet? Greift er bald auf ganze Wör­ter über, rafft heute Folge, Reihe und Serie dahin, morgen viel­leicht Variable, Para­meter und Kon­stante? Droht bald Gefahr für ganze Sätze, Abschnitte oder Blogs?

[1] Bei Wortschnittchen einer, der inzwischen (2022) viele Benzin­preis­erhöhun­gen überlebte.

[2] Messias. Englische Fernsehserie, deutsche Erstausstrahlung im ZDF ab 27. Februar 2005.

wieso, weshalb, warum

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22
Mit der 22 ist es eigentlich nicht anders als mit 20 und 21. Es gibt irgend­welche Zufalls­treffer aus dem täg­lichen Leben, nume­rolo­gische Bedeu­tungen und mehr oder minder konstru­ierte kombi­nato­rische oder mathe­matische Vorkomm­nisse. Am Fuß­ball­spiel sind 22 Spie­ler betei­ligt, elf auf jeder Seite. Snooker wird mit 22 Bäl­len gespielt, 15 rote, 6 far­bige und der weiße Stoß­ball. Numero­logen redu­zieren nor­maler­weise durch wieder­holte Quer­summen­bildung auf eine Ziffer von 1 bis 9. Zwei­stel­ligen Zwischen­ergeb­nissen werden gele­gent­lich Zusatz­bedeu­tungen zuge­sprochen, um Genauig­keit und Diffe­renzie­rung vorzu­täuschen. Zumeist begnügt man sich aber mit den Engels­zahlen 11, 22 und 33.

Kombinatorisch ist immer etwas zu finden. So soll es 22 Möglich­keiten geben, fünf Sechs­ecke anein­ander zu kleben. Und ich selbst fand vor vielen Jahren die 22 beim Naphthalin, das aus zwei Benzol­ringen besteht. An den zwei Posi­tio­nen 0 des nach­ste­henden Bildes befindet sich nur ein Kohlen­stoff­atom, an den Posi­tio­nen 1 bis 8 eben­falls, jedoch mit Wasser­stoff dran. Substi­tuiert man einen, so gibt es zwei Möglich­keiten. An Posi­tion 1, 4, 5, 8 heißt es Alpha-Stel­lung, an Position 2, 3, 6, 7 Beta-Stellung. Mein uralter Holle­man-Richter [2] schreibt dazu: „Die Anzahl der Disub­stitu­tions­produkte ist sehr groß. Bei zwei glei­chen Substi­tuenten sind 10 möglich, bei zwei unglei­chen 14.“ Doch bei vier glei­chen Substi­tuenten ist die Zahl gar nicht so hoch, näm­lich nur 22.

  8   1         ●          ●
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7   0   2     ● ○ ●      ● ● ●          
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  5   4      ● ● ● ●    ○ ○ ○ ○    ● ● ● ○ ● ● ●
Naphthalin und die vierte Fünfeckzahl 22=1+4+7+10=42+D3=D4+2D3 (png)

Das Bild zeigt neben dem Naphthalin die 22 als vierte Fünf­eck­zahl 1+4+7+10=22. Sie übersteigt die Drei­ecks­zahl 21 um eins, ist also die sechste Pizza­zahl. Um eine Pizza mit sechs geraden Schnitten in 22 Stücke zu teilen, kann man sich ein kleines Hepta­gramm in die Mitte malen und sechs der Kanten des sieben­zacki­gen Sternes bis zum Rand verlän­gern. Die Wiki­pedia erwähnt noch, daß 22/7 eine gute Nähe­rung für π ist, Ameri­kaner gerne mit Kali­ber 22 um sich ball­lern (0,22″=5,6mm), das hebrä­ische Alpha­bet 22 Buch­staben und deshalb der Lebens­baum 22 Wege hat, und jetzt kommt es: „Die Ketten­bruch­zerle­gung von π hoch e beginnt mit 22“. Das ist ja toll für etwa 22,5.

Es bleibt die Look-And-Say-Folge von Convay. Man beginnt mit einer (gese­henen) Folge aus k₁ Zif­fern z₁, k₂ Zif­fern z₂ bis kₙ Zif­fern zₙ ohne identi­sche Nach­barn und geht über zu der Folge k₁, z₁, k₂, z₂ bis kₙzₙ (gespro­chen: k₁ mal z₁, k₂ mal z₂ bis kₙ mal zₙ) über. Dieser Prozeß wird immer und immer wieder­holt. Da Zif­fern ober­halb von 3 und damit mehr als drei­fache Wieder­holun­gen unbe­deu­tend sind, kann man die Folgen einfach als Zahlen aus den Ziffern 1, 2 und 3 auf­fassen. [1]
1          n            333     
11         1n           33 
21         111n         2k
1211       311n         121k
111221     13211n       1112111k
312211     1113211n     3112311k
13112221   311312211n   13211213211k
In der zweiten Spalte kann n=0,2,3,… in der drit­ten k=0,3,4,… sein. Folgen 10 bis 19 ergeben sich aus 0 bis 9, die 20 und 23 bis 29 kommen in Spalte 3 vor, 21 in Spalte 1. Es bleibt 22 als die ein­zige Zahl, die in sich selbst über­geht. Alle ande­ren verlän­gern sich Schritt für Schritt im Mittel um etwa 30 Pro­zent. Dieser Convay-Kon­stante genannte Wachstums­fak­tor 1,303577… ist von 22 abge­sehen für alle Anfangs­werte gleich und die ein­zige posi­tive reelle Null­stelle eines Polynoms 71. Gra­des. Das zu wissen, ist schon erstaun­lich für eine solche will­kürlich und unsy­stema­tisch wir­kende Folge.

[1] Treten in der Anfangs­folge Zahlen über 9 (oder gar andere Zeichen) auf, so ver­schwin­den sie zwar nicht voll­ständig, spielen aber keine Rolle, da die Musik nach weni­gen Schrit­ten nur zwi­schen ihnen spielt. Ein Bei­spiel: (23,23,23,​23,​23,​23,​23,​23,​23,​23,23,23)​→​(12,23)​→​(1,12,1,23)​→​(1,1,1,12,​1,1,1,23)​→​(3,1,1,12,​3,1,1,23) und so weiter.

[2] Holleman, Richter: Lehrbuch der organischen Chemie. Walter de Gruyter, Berlin, 1961. Seite 468.

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