九连环是中国传统的有代表性的智力玩具,凝结着中国传统文化,具有极强的趣味性。九连环由九个用环杆相套连的圆环和一只长形的框柄所组成,故而得名。因环中蕴含着很深的数学原理,有助于培养人的逻辑思维,启发人的智力,故也称“智环”、“巧环”。九连环既能练脑又能练手,对于开发人的逻辑思维能力及活动手指筋骨大有好处。同时它还可以培养学习工作的专注精神和耐心,实为老少咸宜。
九连环流传于山西民间,是用九个圆环相连成串,以解开为胜。明《丹铅总录》记载:“九连环,两者互相贯为一,得其关捩,解之为二,又合而为一。” 其制作,用金属丝制成圆形小环九枚,九环相连,套在条形横板或各式框架上,其框柄有剑形、如意形、蝴蝶形、梅花形等,各环均以铜杆与之相接。玩时,依法使九环全部联贯于铜圈上,或经过穿套全部解下。其解法多样,可分可合,变化多端。得法者需经过81次上下才能将相连的九个环套入一柱,再用次才能将九个环全部解下。此外,也可套成花篮、绣球、宫灯等状。
九连环的历史
九连环历史悠久,流传甚广。据古代文献资料记载,早在战国时期就有了,距今已有两千两百余年。《战国策・齐策》上说:"秦始皇尝使使者遗君王后玉连环,曰:齐多智,而解此环不?君王后以示群臣,群臣不知解。君王后引椎,椎破之,谢秦使曰:谨以解矣。"文中所说的玉连环,就是现在的九连环。
由于九连环是一种民间游戏,正史上记载极少,在文学作品中却描述较多,北宋词人周邦彦写有《商调・解连环・春景》一词,有句云:"信妙手,能解连环。 "元人郑德辉撰有杂剧《丑齐后无盐破连环》。这就说明,在宋、元时代,九连环在民间也相当盛行。明清时期也同样如此,并将九连环列入"京都四百十四行",作为一个行业。据传,民间的智者、学生,许多人会做九连环,并相互竞解,作为智力游戏。后又传入宫廷、官宦之家,妃子、宫娥、公子、小姐亦喜欢玩九连环。《红楼梦》第七回描写林黛玉在宝玉房中,"大家解九连环作戏",即是明证。可见,九连环自产生以后,在民间代代相传,一直盛行不衰。
九连环的原理
依据拓朴学原理设计的九连环,和华荣道、孔明锁一样,都是在简单之中包含着大智慧。九连环主要由九个圆环及框架组成。每一个圆环上都连有一个直杆,各直杆在后一个圆环内穿过,九个直杆的另一端用板或圆环相对固定住。
九连环环环相扣,互相制约,只有第一环能够自由上下,在任何正常状态下,都只有两条路可走:上某环和下某环,别的环动不了。最关键的秘诀是:上中有下,下中有上。
19世纪的格罗斯经过运算,证明解开九连环共需要三百四十一步,到目前为止还没有其它更为便捷的答案。1975年国外出了一本关于离散数学的书,其中收录了这样一个数列: 1,2,5,10,21,42,85,170,341…… 这就是"九连环"的数列。
实际上,解下或套上n连环所需步数可用CM公式算出: f(n)=[2^(n+1)-0.5*(-1)^n-1.5]/3。
九连环的确环环相扣,趣味无穷。在第一次玩时,需要分析与综合相结合,不断进行思考和推理。复杂的玩法需要耐心和在困难面前不急躁的作风,切不可心浮气躁,使用暴力。玩九连环的次数多了,就会越来越熟练,也会对玩法有更加深刻的理解,能更好地体会其中的内在思想。
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