历史 · 2026-10-06
六边形折纸(1939) — 从笔记本上裁下的纸边,长出了隐藏的面
斯通的发现、四人委员会、加德纳的文章,以及通往数学的入口
引言——由裁下的纸边诞生的六边形
这是1939年诞生于美国普林斯顿大学的一种纸上游戏。把细长的纸带按固定方式折叠,就得到一个六边形。再次折动这个六边形,原本藏起来的另一面就会翻到正面。
它的名字是 flexagon,由“可折弯(flex)”和“多边形(gon)”合成。制作只需要纸和胶水。
发现它的是英国研究生亚瑟·斯通。他和同伴们把这个发现一步步发展成了数学。
折叠后会换面的纸质六边形(示意图・AI生成)
时代背景——尺寸不合的笔记本与四人委员会
起因是纸张尺寸不合。斯通带来的英国纸放不进美国的活页夹,他便把边缘裁掉,拿细长的纸条来折着玩。最初的形状就是拥有三个面的三六边形折纸(trihexaflexagon)。
同伴们随后加入:布赖恩特·塔克曼、理查德·费曼、约翰·图基。这四人后来被称为“折纸委员会”。费曼后来获得诺贝尔物理学奖,图基则成为统计学大家。
塔克曼想出了把隐藏的面全部翻出来的方法,如今称为“塔克曼遍历”。据说完整的理论于1940年由图基和费曼完成。
不过这套理论并没有立刻公之于世。系统整理成文已是很久以后的事,游戏与成文之间隔了将近二十年。
1939年从笔记本上裁下的纸条(示意图・AI生成)
玩法——折、开、寻找隐藏的面
基本形态是由三角形连成的纸带,把它折叠成正六边形。三六边形折纸有三个面,后来出现的六六边形折纸(hexahexaflexagon)有六个面。
玩法很简单:折起六边形,打开中心,原本看不见的面就会出现。重复同一动作,出现的面并不一定按固定顺序轮换。
这正是游戏的核心。动手之前无法知道下一个面是什么,而且有些面用普通方式很难翻出。
也就是说,玩家是在寻找“尚未见过的状态”。塔克曼的方法为这种探索理出了路径。这是我自己的解读,但它与后来探索状态的解谜游戏思路相近。
从纸带到六边形、再翻出新面的过程(图解・AI生成)
传承——从杂志专栏到专利,再到视频
让折纸广为人知的是马丁·加德纳。他在1956年12月号的《科学美国人》上撰文介绍,据说他曾在普林斯顿采访过图基和塔克曼。
这篇文章反响热烈。此后持续25年的专栏“数学游戏”,据说就是由它开启的。一种纸上游戏,成了喜欢数学的读者的入口。
它也被用作商品。有记录显示,1955年一家工程公司曾用六边形折纸为服务奖表彰宴会做宣传。1959年,美国授予了六六边形折纸的专利。
1962年,康拉德和哈特林整理出一份数学水准的报告。近年来,不少人是通过数学家薇·哈特的视频认识它的。这个游戏至今仍可以从一张纸开始。
纸上游戏走向数学与大众的脉络(示意图・AI生成)
参考文献
本文参考的资料:
・The Public Paperfolding History Project: History of Hexaflexagons
・Conrad & Hartline (1962) — Flexagons, Erik Demaine's archive
结语——始于边角纸的数学入口
1939年的纸边,本来很可能被扔掉。但有人把它折了起来,有同伴加入,也有人把它记录下来。一种游戏能流传下去,条件或许就是这三点。
历史通过这件作品所揭示的很清楚:数学并不只诞生于宏大的工具。一张放不进活页夹的纸,也可以是起点。
你的桌上是否也有一片裁下来的纸边?不妨折一折试试。
放在桌上的纸质六边形(示意图・AI生成)
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