background image

 

Artur Zieliński 
 

Kwadraty magiczne i kwadraty greko-łacińskie w pracach Eulera  

     
    Kwadraty  magiczne  znano  juŜ  w  czasach  prehistorycznych  [6].  Najstarszym  znanym 
kwadratem magicznym jest kwadrat magiczny Loh-Shu, który powstał około 2800 r. p. n. e. 
Jak głosi legenda, został on wyryty na skorupie Ŝółwia, który wyszedł po powodzi z jednej z 
rzek. Sam termin Loh-Shu oznacza „mapa rzeki”. 
 

 

 
    Prawdopodobnie  problem  konstrukcji  kwadratów  magicznych  bierze  swój  początek  w 
Indiach [7]. Kwadrat magiczny 

4

4

×

 został odnaleziony w inskrypcjach Jaina pochodzących 

z okresu XII-XIII w. n.e. i był on postaci: 
 

12 

14 

13 

11 

16 

10 

 9 

15 

 
    W  Europie  kwadraty  magiczne  pojawiły  się  w  XV  wieku,  a  Grek  Moscopulus  wskazał 
pierwsze prawidła ich konstruowania.  
    Jednym  z  najbardziej  znanych  kwadratów  magicznych  posiadających  wiele  ciekawych 
własności  jest  kwadrat,  który  znalazł  się  na  obrazie 

Melancholia  niemieckiego  malarza 

Albrechta Dürera.  
 

                   

 

 

16 

13 

10  11 

12 

 4  15  14 

background image

 

   W późniejszych wiekach matematycy nadal interesowali się tym tematem.  
   Leonard Euler napisał  dwie prace poświęcone  kwadratom magicznym i kwadratom  greko-
łacińskim,  a  mianowicie  prace  [1]  i  [2].    Pierwszą  z  tych  prac  Euler  przedstawił  w 
Petersburskiej  Akademii  Nauk  17  października  1776  roku.  Zaraz  w  pierwszym  paragrafie 
wyjaśnia, Ŝe kwadrat magiczny jest to taka figura, w której rozmieszczamy liczby naturalne w 
taki sposób, Ŝe suma liczb w kaŜdej kolumnie, w kaŜdym wierszu oraz obu przekątnych jest 
równa.  Euler  uŜywa  do  tworzenia  kwadratów  magicznych  formuły  mx + n,  w  której  m 
przyjmuje wartości 0, 1, 2, …, 

1

x

, natomiast n wartości 1, 2, 3, …, x. Następnie formułę tą 

dzieli  na  dwie  części,  tzn.  mx  oraz  n.  KaŜda  wartość  mx  zastępowana  jest  literą  łacińską, 
natomiast  wartość  n  literą  grecką.  W  związku  z  tym  kaŜdą  liczbę  moŜna  przedstawić  jako 
kombinację litery łacińskiej i greckiej, np. 

α

+

a

    Konstrukcje kwadratów magicznych Euler zaczyna od przypadku 

3

3

×

, poniewaŜ kwadrat 

2

2

×

 ma zbyt mało komórek, aby móc z niego zbudować kwadrat magiczny.  

    Omówię teraz sposób, w jaki Euler konstruuje kwadraty 

3

3

×

 oraz 

4

4

×

    Dla  przypadku 

3

3

×

  mamy  do  dyspozycji  trzy  litery  łacińskie  a,  b,  c  oraz  trzy  litery 

greckie  α, β, γ,  gdzie  litery  łacińskie  przyjmują  wartości  0, 3, 6,  natomiast  litery  greckie 
1, 2, 3. Najpierw w kwadracie rozmieszczamy litery łacińskie, tj. 
 

a  b  c 
b  c  a 
c  a  b 

 
Widoczne  jest,  Ŝe  w  prawej  przekątnej  trzykrotnie  pojawiła  się  litera  c.  Nie  jest  to  jednak 
Ŝaden problem, wystarczy przyjąć, Ŝe 

c

b

a

c

+

+

=

3

, czyli 

c

b

a

2

=

+

. Stąd widać, Ŝe c moŜe 

przyjąć tylko wartość 3. 
    Następnie w kwadracie rozmieszczamy litery greckie w następujący sposób:  
 
 

 
Podobnie,  jak  w  przypadku  rozmieszczenia  liter  łacińskich,  naleŜy  załoŜyć,  Ŝe 

γ

β

α

γ

+

+

=

3

, a stąd  

γ

β

α

2

=

+

, co daje  γ = 2.  

    Następnie  oba  kwadraty  łączymy  ze  sobą,  tzn.  elementom  pierwszego  kwadratu 
przypisujemy  odpowiednie  elementy  kwadratu  drugiego  (patrz  rysunek  poniŜej),  w  wyniku 
czego otrzymujemy:  
 
 
 
 
 
 
gdzie  aγ  nie  oznacza  iloczynu,  lecz  jest  to  raczej  umowny  i  bardziej  czytelny  zapis  sumy 
wartości liter łacińskiej i greckiej (np. 

2

2

0

=

+

=

+

=

γ

α

αγ

). 

 
 
 
 
 

γ   β  α 
α  γ  β 
β  α  γ 

aγ   bβ  cα 
bα  cγ  aβ 
cβ  aα  bγ 

background image

 

    Podstawiając wartości liczbowe w miejsce liter otrzymamy kwadrat magiczny następującej 
postaci: 
 
 
 
 
 
 
przyjmujemy c i γ jw., natomiast a = 0, b = 6, α = 1, β = 3.  Inne moŜliwe przypadki dla tego 
typu kwadratu [4]: 
 
  

 

 

  
 
 

            

3

,

1

0

,

6

=

=

=

=

β

α

b

a

                                 

1

,

3

6

,

0

=

=

=

=

β

α

b

a

                              

1

,

3

0

,

6

=

=

=

=

β

α

b

a

 

 
Suma wszystkich linii w tych czterech kwadratach jest stała i wynosi 15.  
    Omówię teraz konstrukcję podaną przez Eulera dla kwadratu 

4

4

×

    W tym i kolejnych przypadkach, nie ma juŜ konkretnego przepisu na rozmieszczanie liter 
łacińskich  i  greckich.  W  pierwszym  rzędzie  rozmieszczamy  litery  łacińskie  zgodnie  z  ich 
porządkiem,  a  w  drugiej  komórce  lewej  przekątnej  umieszczamy  jedną  z  liter 

c  lub  d.  Jeśli 

wpisaliśmy 

c, pozostałe moŜna juŜ rozmieścić bez większych problemów.  

 
 
 
 
 
 
 
Następnie  rozmieszczamy  litery  greckie  w  taki  sposób,  Ŝe  w  lewej  przekątnej  do  liter 
łacińskich przypisujemy ich greckie odpowiedniki. Pozostałe litery greckie moŜna rozmieścić 
juŜ bez Ŝadnych problemów. Otrzymamy figurę:  
 
 
 
 
 
 
 
W  tym  przypadku  moŜemy  utworzyć  576  figur  (permutacji  tych  czterech  liter  mamy  4!,  a 
zatem  kwadratów  magicznych  jest 

576

24

24

!

4

!

4

=

=

).  Jednak  nie  wszystkie  moŜliwe 

kwadraty  otrzymamy  dzięki  tej  metodzie,  w  której  w  kaŜdym  rzędzie  i  kolumnie  są  róŜne 
litery  greckie  i  łacińskie.  Oto  przykład  kwadratu  magicznego,  w  którym  litery  łacińskie 
powtarzają się w rzędach, a litery greckie w kolumnach:  
 
 
 
 

2  9  4 
7  5  3 
6  1  8 

8  3  4 
1  5  9 
6  7  2 

8  1  6 
3  5  7 
4  9  2 

2  7  6 
9  5  1 
4  3  8 

a  b  c  d 
d  c  b  a 
b  a  d  c 
c  d  a  b 

aα  bδ  cβ  dγ 
dβ  cγ  bα  aδ 
bγ  aβ  dδ  cα 
cδ  dα  aγ  bβ 

background image

 

                                                                  
                                                               
 
 
 
 
    W 

przypadku 

kwadratów 

5

5

×

 

mamy 

juŜ 

14400 

róŜnych 

wariacji 

)

14400

120

120

!

5

!

5

(

=

=

.  Oto  przykład  kwadratu  magicznego 

5

5

×

  (inne  otrzymujemy 

poprzez zamianę kolumn lub wierszy, ale naleŜy pamiętać o warunku na przekątne):  
 
              

                        

 
 

 

 
 

 

    Jeśli chodzi o kwadrat 

6

6

×

, to Euler w swojej pracy [1] podaje tylko figurę składającą się 

z  połączonych  liter  greckich  i  łacińskich,  nie  podaje  jednak  Ŝadnego  konkretnego  przykładu 
kwadratu magicznego. Figura ta jest postaci:  

 
 

 
 
 
 
 
 
    Konstrukcja  kwadratów  łacińskich  i  greko-łacińskich  jest  bardzo  dokładnie  omówiona  w 
drugiej  z  prac  Eulera  [2].  Nazwy  te  wprowadził  sam  Euler,  a  wzięły  się  one  stąd,  Ŝe  w 
kwadraty były wpisywane zarówno litery łacińskie, jak i greckie. 
   Na początku swoje pracy, Euler przedstawia pewien problem, znany obecnie jako 

Problem 

36 oficerów [2]:  
Kolumna  Ŝołnierzy  składa  się  z  36  oficerów  z  6  róŜnych  regimentów  i  w  6  róŜnych  rangach 
(kaŜdy  regiment  jest  reprezentowany  przez  6  oficerów  w  róŜnych  rangach).  Czy  moŜna  ich 
ustawić  w  kwadrat  tak,  aby  Ŝadna  ranga  i  Ŝaden  regiment  nie  zostały  powtórzone  w  tym 
samym wierszu ani w tej samej kolumnie? 
    Podobnie jak w pracy [1], Euler wprowadza litery łacińskie (na oznaczenie 6 regimentów) 
oraz  litery  greckie  (na  oznaczenie  6  rang).  W  ten  sposób  kaŜdy  oficer  jest  opisany  przy 
pomocy dwóch liter, z których pierwsza oznacza regiment z jakiego oficer pochodzi, a druga 
jego  rangę.  Wszystkich  kombinacji  6  liter  greckich  i  6  łacińskich  jest  36  i  wszystkie  te 
elementy musimy umieścić w kwadracie 

6

6

×

    Mamy zatem trzy warunki do spełnienia: 
1) w kaŜdym rzędzie musi znaleźć się 6 liter greckich i 6 łacińskich, 
2) w kaŜdej kolumnie musi znaleźć się równieŜ 6 liter greckich i 6 łacińskich, 
3) wszystkie pary, których jest 36, muszą się znaleźć w kwadracie. 
    Euler stwierdził, Ŝe takie rozmieszczenie nie jest moŜliwe. W 1900 roku przypuszczenie to 
potwierdził  Gaston  Tarry,  który  wypisał  wszystkie  moŜliwe  kwadraty  łacińskie  (było  ich 
812851200)  i  nie  znalazł  Ŝadnego  kwadratu  spełniającego  wszystkie  trzy  warunki.  Swoje 
badania nad tym problemem przedstawił w pracach [8] i [9]. 

aα  aδ  dβ  dγ 
dα  dδ  aβ  aγ 
bδ  bα  cγ  cβ 
cδ  cα  bγ  bβ 

14  15 

13  16 

11  10 

12 

20 

21  14 

16 

15 

22 

25 

19  13 

11  23  17  10 

12  24 

18 

bδ  cγ  dβ  eα  aε 
cα  dδ  aγ  bε  eβ 
eγ  bβ  cε  aδ  dα 
dε  aα  eδ  cβ  bγ 
aβ  eε  bα  dγ  cδ 

aα  aζ  aβ  fε 

fγ 

fδ 

fα  fζ 

fβ  aε  aγ  aδ 

bα  bζ  bβ  eε  eγ  eδ 
eζ  eα  eε  bβ  bδ  bγ 
cζ  cα  cε  dβ  dδ  dγ 
dζ  dα  dε  cβ  cδ  cγ 

background image

 

    Problem  rozmieszczenia  liter  łacińskich  i  liter  greckich  został  rozszerzony  w  [2]  do 
kwadratu 

n

n

×

. KaŜdej literze łacińskiej, podobnie, jak to miało miejsce w [1], przypisujemy 

wartości  0,  n,  2n,  ...,  (n–1)n,  natomiast  literom  greckim  wartości  1,  2,  3,  ...,  n.  Dla 
przejrzystości  zapisu  litery  łacińskie  oraz  greckie  zastępujemy  kolejnymi  liczbami 
naturalnymi  1, 2, 3, ..., n.  Dla  ułatwienia  liczby  reprezentujące  litery  greckie  będziemy 
zapisywać jako wykładnik. Obrazuje nam to poniŜszy przykład kwadratu 

7

7

×

 
 

aα  bζ  cδ  dγ  eη  fε 

gβ 

bβ  cη  aε  eδ  dα  gζ  fγ 
cγ  fα  eζ  gε  aβ  dη  bδ 
dδ  eβ  fη 

aζ  gγ  bα  cε 

eε  aγ  gα  bη  fδ 

cβ  dζ 

fζ 

gδ  dβ  cα  bε  eγ  aη 

gη  dε  bγ  fβ  cζ  aδ  eα 

 
    PowyŜszy kwadrat spełnia trzy wymagane warunki. Przeanalizujmy teraz jego konstrukcję. 
Opuszczamy wykładniki w wyniku czego otrzymujemy następujący kwadrat łaciński: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
w którym to,  w kaŜdym  rzędzie i w kaŜdej kolumnie występują wszystkie liczby od 1 do 7. 
Euler  przyjął,  Ŝe  w  pierwszej  kolumnie  wykładniki  odpowiadają  liczbie  łacińskiej. 
Zaczynamy od wykładnika równego jeden i rozmieszczamy go tak, aby pojawił się w kaŜdej 
kolumnie i przy róŜnych liczbach (od 1 do 7). Podobnie dla wykładników 2, 3, 4, 5, 6 i 7. W 
wyniku czego otrzymamy następujące formuły dla: 
 

wykładnika 1 mamy    1 6 7 3 4 2 5, 
wykładnika 2 mamy    2 5 4 6 1 3 7, 
wykładnika 3 mamy    3 1 2 4 7 5 6, 
wykładnika 4 mamy    4 7 3 5 6 1 2, 
wykładnika 5 mamy    5 4 1 7 2 6 3, 
wykładnika 6 mamy    6 2 5 1 3 7 4, 
wykładnika 7 mamy    7 3 6 2 5 4 1. 
 

Formuły te będziemy nazywali formułami przewodnimi. 
    Dla przykładu wyznaczę formułę przewodnią dla wykładnika 6. Pierwsze cztery elementy 
wybieramy przypadkowo i przyjmujemy je jako dane:  
 

6 2 5 1 

 

1

2

3

4

5

6

7

2

3

1

5

4

7

6

3

6

5

7

1

4

2

4

5

6

1

7

2

3

5

1

7

2

6

3

4

6

7

4

3

2

5

1

7

4

2

6

3

1

5

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6

 

7

 

2

 

3

 

1

 

5

 

4

 

7

 

6

 

3

 

6

 

5

 

7

 

1

 

4

 

2

 

4

 

5

 

6

 

1

 

7

 

2

 

3

 

5

 

1

 

7

 

2

 

6

 

3

 

4

 

6

 

7

 

4

 

3

 

2

 

5

 

1

 

7

 

4

 

2

 

6

 

3

 

1

 

5

 

background image

 

Wybrałem  je  z  pierwszych  czterech  kolumn  i  z  wierszy  6,  1,  3  i  4.  Oczywiste  jest,  Ŝe 
pozostałe  trzy  elementy  naleŜy  wybrać  z  trzech  ostatnich  kolumn  i  wierszy  2,  5  i  7.  Zatem 
wykładnik 6 musimy umieścić w poniŜszym kwadracie: 
 

4  7  6 
6  3  4 
3  1  5 

 
Stąd widać, Ŝe w pierwszej kolumnie powyŜszego kwadratu wykładnik 6 powinien stać przy 
3, w drugiej przy 7, a w trzeciej przy 4. 
   Przejdę  teraz  do  klasyfikacji  kwadratów,  jakiej  dokonał  w  swojej  pracy  Euler.  Badał  on 
kwadraty stopnia pierwszego, drugiego, trzeciego i czwartego. 
Ogólna postać kwadratu stopnia pierwszego wygląda następująco: 
 
 

...  n 

...  n 

...  n 

...  n 

...  n 

...  n 

itd

 

Widać, Ŝe komórki kolejnych wierszy róŜnią się mod n o 1 od tych znajdujących się powyŜej. 
    W  kwadracie  stopnia  drugiego  pierwszy  wiersz  pozostaje  bez  zmian,  w  drugim  z  kolei  
zamieniamy miejscami dwie kolejne liczby wiersza pierwszego, tzn. 1 z 2, 3 z 4, itd. Trzeci 
wiersz  otrzymamy  dodając  2  do  kaŜdego  elementu  wiersza  pierwszego,  czwarty  poprzez 
dodanie 2 do kaŜdego elementu wiersza drugiego. Czynność tą kontynuujemy dla pozostałych 
wierszy kwadratu i otrzymujemy następującą ogólną postać kwadratu łacińskiego: 
 

... 

... 

... 

... 

10  ... 

10  9 

... 

 

 

 

 

 

 

  itd

 
Oczywiście kwadrat tej postaci moŜe pojawić się tylko wówczas, gdy n będzie parzyste. 
    W  kwadracie  stopnia  trzeciego  bierzemy  pod  uwagę  trzy  liczby  w  pierwszym  rzędzie  i 
zmieniamy  je  na  trzy  róŜne  sposoby.  Wiersz  czwarty  otrzymamy  dodając  3  do  kaŜdego 
elementu wiersza pierwszego, piąty dodając 3 do elementów wiersza 2, a szósty dodając 3 do 
elementów  wiersza  trzeciego.  Podobnie  otrzymujemy  kolejne  wiersze  naszego  kwadratu,  co 
daje nam następującą postać kwadratu łacińskiego stopnia trzeciego: 
 
 
 
 

background image

 

 
 

... 

 2  3 

... 

... 

10  11  12  ... 

11  12  10  ... 

12  10  11  ... 

 

 

 

 

 

 

itd

 
Oczywiste jest, Ŝe ten typ kwadratu jest tylko moŜliwy, gdy n jest podzielne przez 3. 
    Klasyfikację,  o  której  przed  chwilą  wspomniałem,  Euler  szczegółowo  omawia  w  [2]. 
RozwaŜania swoje prowadzi takŜe nad kwadratem stopnia czwartego, dla którego nie moŜna 
juŜ  podać  postaci  ogólnej  poniewaŜ  pierwsze  cztery  wyrazy  dają  nam  kilka  róŜnych 
transpozycji,  a  w  związku  z  tym  będziemy  mieli  kilka  głównych  postaci  kwadratów  stopnia 
czwartego. 
    Omówię tylko pierwszą z tych klas, tzn. kwadraty łacińskie stopnia pierwszego.  
Najprostszym  przypadkiem  jest  kwadrat  łaciński  dla  = 2,  jednak  dla  niego  nie  moŜna 
wybrać  formuły  przewodniej,  poniewaŜ  dwukrotnie  pojawią  się  elementy  1

1

  oraz  2

2

,  a 

zabraknie elementów 1

2

 i 2

1

 (rysunek poniŜej): 

 

 

 

  

Dla = 3 mamy następujący kwadrat łaciński: 

 

1  2  3 
2  3  1 
3  1  2 

  

Przekątna  tego  kwadratu  od  razu  daje  nam  formułę  przewodnią  dla  elementu  1,  dwie 
pozostałe formuły jest juŜ wówczas łatwo wyznaczyć. Otrzymujemy: 

 

dla wykładnika 1     1 3 2 
dla wykładnika 2     2 1 3 
dla wykładnika 3     3 2 1 

 
Jest to jedyne rozwiązanie dla tego przypadku. 
   Kolejnym  przypadek,  jaki  odnajdujemy  w  pracy  [2],  dotyczy  = 4.  Euler  zauwaŜa,  Ŝe  nie 
jest moŜliwe wybranie Ŝadnej formuły przewodniej dla następującego kwadratu łacińskiego: 

 

1  2  3  4 
2  3  4  1 
3  4  1  2 
4  1  2  3 

  

W §20 [2] Euler stwierdza: Dla wszystkich przypadków, gdy n jest liczbą parzystą, kwadraty 
łacińskie stopnia pierwszego nie posiadają rozwiązania
, tzn. nie jest moŜliwe znalezienie dla 
nich formuł przewodnich. 

1  2 
2  1 

1

2

2

1

background image

 

W tym samym paragrafie jest takŜe podany dowód tego przypuszczenia.  
    NaleŜy  wykazać,  Ŝe  nie  istnieje  formuła  przewodnia  dla  wykładnika  1  dla  wszystkich 
kwadratów  łacińskich  stopnia  pojedynczego,  gdzie  n  jest  liczbą  parzystą.  ZałóŜmy,  Ŝe  taka 
formuła istnieje i jest nią 

 

1 a b c d e itd. 

 
Litery a, b, c, d, itd., których mamy n-1, oznaczmy liczbami 2, 3, 4, …, n w jakimś porządku, 
który odpowiada rzędom określonym przez litery α, β, γ, δ, ε, itd., którym takŜe przypisujemy 
liczby  2,  3,  4,  …,  n.  W  związku  z  tym  suma  liter  greckich  musi  być  równa  sumie  liter 
łacińskich.  PoniewaŜ  druga  litera  a,  naszej  formuły  jest  wzięta  z  drugiej  kolumny  i  z  rzędu, 
który odpowiada literze α, mamy: 

 

)

(mod

1

n

a

+

α

 

 

Podobnie czynimy dla pozostałych elementów i otrzymujemy: 
 

.

)

(mod

5

,

4

,

3

,

2

itd

n

e

d

c

b

+

+

+

+

ε

δ

γ

β

 

 

Suma wszystkich liter greckich jest równa: 
 

S

=

+

+

+

+

+

...

ε

δ

γ

β

α

 

natomiast liter łacińskich: 
 

)

(mod

)

1

(

...

5

4

3

2

1

...

n

n

S

e

d

c

b

a

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

 
lub 
 

)

(mod

)

1

(

...

2

1

n

n

n

S

e

d

c

b

a

+

+

+

+

+

+

 

n

S

e

d

c

b

a

λ

=

+

+

+

+

+

...

 

 

 Stąd: 
 

n

n

n

λ

=

)

1

(

2

1

 

co po podzielenie przez n daje: 
 

λ

=

)

1

(

2

1

n

.  

PoniewaŜ  λ  jest  liczbą  całkowitą,  to  n  musi  być  liczbą  nieparzystą.  Na  tym  Euler  kończy 
dowód swojego przypuszczenia. Tym samym wykazał, Ŝe formułę przewodnią moŜna znaleźć 
tylko dla przypadków, gdy n jest liczbą nieparzystą.  
    Na koniec chciałbym  opowiedzieć o metodzie, jakiej Euler uŜył  do obliczania wszystkich 
moŜliwych  odmian  kwadratów  łacińskich  dla  zadanego  n.  W  poniŜszej  tabeli  są  podane 
wyniki dla początkowych liczb naturalnych. 

 
 
 

background image

 

Liczba odmian 

          0 

          1 

          1 = 1·1         + 0·0 

          3 = 2·1         + 1·1 

        11 = 3·3         + 2·1 

        53 = 4·11       + 3·3 

      309 = 5·53       + 4·11 

    2119 = 6·309     + 5·53 

  16687 = 7·2119   + 6·309 

10  148329 = 8·16687 + 7·2119 

itd 

itd 

 
    Jeśli  weźmiemy  litery  P,  Q,  R,  S  będące  liczbą  odmian  kwadratów  łacińskich,  które 
odpowiadają  kolejno  liczbom  n,  n+1,  n+2,  n+3  otrzymamy  równania,  które  Euler  podaje  w 
[2]: 

 

P

n

nQ

R

)

1

(

+

=

  oraz  

nQ

R

n

S

+

+

=

)

1

(

 

 

Z  tych  dwóch  równości  moŜemy  wyznaczyć  formułę,  która  będzie  określała  S  tylko  prze  P
QR, a nie będzie zaleŜała od n
    Z pierwszego równania mamy: 
 

)

)(

1

(

P

Q

n

Q

R

+

=

 

 

skąd 

(1)  

 

 

 

 

   

Q

P

Q

R

n

+

=

1

Natomiast z drugiego równania: 

)

(

R

Q

n

R

S

+

=

,  

a stąd 

(2) 

 

 

 

 

       

R

Q

R

S

n

+

=

.  

 
Wówczas odejmując (1) od (2), otrzymamy: 
 

Q

P

Q

R

R

Q

R

S

+

+

=

1

.  

 

Wyznaczamy stąd S, które będzie równe:  
 

Q

P

PR

QR

PR

PQ

S

+

+

+

+

=

2

2

.  

 
Zatem, biorąc np.  wartości P = 53, Q  = 309, R = 2119, otrzymamy, Ŝe S = 16687 (dla n = 9).  

Podana  przez  Eulera  liczba  odmian  kwadratów  łacińskich  jest  błędna  juŜ  dla  kwadratu 

łacińskiego  rzędu  4.  Rybnikow  w  swojej  ksiąŜce  "Wwiedienie  w  kombinatornyj  analiz" 

background image

10 

 

(Moskwa 1972) podaje, Ŝe dla n=4 mamy 4 kwadraty łacińskie, dla n=5 56 (u Eulera jest ich 
tylko 11), dla n=6 jest ich juŜ 9408, a Euler w swojej pracy [2] podał, Ŝe jest ich tylko 53. 
     

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat praca [2] była bardzo często cytowana lub omawiana, 

między innymi w:  
 

-

 

Alter  R.,  How  many  Latin  squares  are  there,  Amer.  Math.  Monthly,  82  (6)  (1975),  

632-634.  

-

 

 Bose  R.C,  Shrikhande  SS.,  On  the  falsity  of  Euler's  conjecture  about  the  non-

existence of 2 orthogonal Latin squares of order 4T+2,  Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 45 
(5) (1959), 734-737.  

-

 

Finney D. J., Latin squares of the 6th order, Experientia, 2 (10) (1946), 404-405.  

-

 

Hedayat  A.,  On  a  statistical  optimality  of  magic  squares,  Stat.  Probabil.  Lett.,  5  (3) 

(1987), 191-192.  

-

 

Kirton  H. C.,  Mutually  orthogonal  partitions  of  the 

6

6

×

  Latin  squares,  Utilitas 

Mathematica, 27 (MAY) (1985), 265-274.  

-

 

Parker  E. T., 

Orthogonal  Latin  squares,    Proc.  Nat.  Acad.  Sci.  USA,  45  (6)  (1959), 

859-862.  

-

 

Uko L.U., 

The anatomy of magic squares, ARS Combinatoria, 67 (2003), 115-128.  

-

 

Ullrich P., 

Officers, playing cards, and sheep - on the history of Eulerian squares and 

of the design of experiments,  Metrika, 56 (3) (2002), 189-204.  
 

W  szczególności,  w  drugiej  z  cytowanych  prac  obalone  jest  dla  wszystkich 

1

>

T

 

przypuszczenie Eulera, Ŝ

e nie ma kwadratów greko-łacinskich rzędu 

2

4

+

T

Tematyka  kwadratów  łacińskich  jest  nadal  bardzo  popularna.  Autor  [3]  uwaŜa,  Ŝe 

prekursorem  tej  popularnej  obecnie  gry  był  właśnie  Leonard  Euler,  który  badał  kwadraty 
łacińskie, w oparciu o które określa się sudoku . 
  

Chciałbym  podziękować  Panu  Profesorowi  Witoldowi  Więsławowi  za  udostępnione 

materiały oraz wskazówki do mojej pracy, a takŜe Panu Profesorowi Andrzejowi Schinzelowi 
za cenne uwagi. 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

11 

 

Literatura 

[1]  L

EONARD 

E

ULER

,  De  quadratis  magicis,  Commentationes  arithmeticae  2,  1849,  s.  593-

602.  [takŜe :  Opera  posthuma  1  (1862),  140-151,  oraz :  Commentationes  algebraicae,  Opera 
omnia, series prima, tom VII, Lipsiae 1923, 441-457].  
[2]  L

EONARD 

E

ULER

,  Recherches  sur  une  nouvelle  espece  de  quarres  magiques, 

Verhandelingen uitgegeven door het zeeuwsch Genootschap der Wetenschappen te Vlissingen 
9 (Middelburg w 1782), 85-239. [przedruk w : Commentationes arithmeticae, 1849, 302-361; 
takŜe: Commentationes algebraicae, Opera omnia, series prima, tom VII, Lipsiae 1923, 292-
392].    
[3] G

IL 

G

ALANTI

The History of Sudoku, 2006.  

[4] C

HRISTOPHE 

H

EBEISEN

Euler et les carrés magiques, Lausanne, 2000.  

[5] H

ERMANN 

S

CHUBERT

Mathematical Essays and Recreations, The Open Court Publishing 

Company, 1899.  
[6] H

AROLD 

M

EAD 

S

TARK

An introduction to number theory, 1970.  

[7] W

ILLIAM 

S

YMES 

A

NDREWS

Magic Squares and Cubes, New York, 1960.  

[8] G

ASTON 

T

ARRY

Le problème de 36 officiers, Compte Rendu de l'Assoc. Française Avanc. 

Sci. Naturel 1 (1900), 122-123.* 
[9]

 

G

ASTON 

T

ARRY

Le problème de 36 officiers, Compte Rendu de l'Assoc. Française Avanc. 

Sci. Naturel 2 (1901), 170-203.* 
 
* - prace te są dla mnie niedostępne.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Copyright © by Arczi 2009         All rights reserved