一块正方形,切成七块:两块大三角、一块中三角、两块小三角、一个正方形、一个平行四边形。这份清单听着没有一点必然。为什么不是六块、九块?答案藏在被切开的那个正方形里,而且是个数数的答案,不是审美的答案。

把方板的两条对角线画出来,再不断对半分下去,整块板能分成十六个一模一样的小等腰直角三角形。拿这把尺子去量七块:每块大三角占四格,中三角占两格,每块小三角占一格,正方形占两格,平行四边形占两格。四加四加二加一加一加二加二,正好十六。每一块都是同一个单位的整数倍,每条边也只落在少数几个方向上。

整数格为什么要紧

正是这张共用的网,让这题能靠手解出来。边长都归到两种长度上,块与块才有那么多严丝合缝的接法。要是切出三分之一、五分之一,理论上能拼的形状更多,真能对上的接口却少得可怜——一下午都花在找对齐,而不是认出对齐。这张网把一道几何题收成了一小把有限的动作。

它也解释了为什么七块必须全用上。单位一共用,总面积就钉死在十六格,猫、船、站着的人,不管看着差多远,都是同样十六格换了个排法。限制就在这里:不许挑用多少料,只许安排这些料往哪儿去。

为什么是七,不是更多或更少

三块四块,能认出来的样子数得过来,一个下午就穷尽了,而且多数还长得像板子本身。十几块往上,组合成倍地涨,「全用上」这条规矩也咬不住了——几乎随便给个轮廓总能塞出一种填法,题目就从动脑变成了磨耐心。七卡在那道窄缝里:找起来真难,可答案的空间还小到一个人心里装得下。

有一个数字能说明这道缝有多窄。要求七块全用、块与块边贴边、拼出来的形状一个凹角都没有,这样的凸多边形有人穷举数过:十三种。不是一千三百种。玩的时候觉得自由,那自由是真的,但它是间很小的屋子里的自由——也正因如此,拼成才觉得是自己挣来的。

平行四边形是里头的异类,值得拿起来翻个面。三角和正方形跟自己的镜像一模一样,它不。有些图样非得把这一块翻过来才拼得成,所以这套玩具悄悄藏着一版左手、一版右手。初学的人常断定某个图无解,其实是自己一直不肯翻那一块。

和比货物跑得更快的棋盘游戏一样,七巧板是一套能随身带走的规则:一块平板、一种切法、一句不用共同语言也能讲清的要求。今天这一版是在中国成形的一类推排拼板,往上还能追到更早摆宴席用的拼桌传统。用料几乎等于零,一块薄板、一张纸,这也是它能留到各处的原因之一。

它和靠千分之一毫米公差咬住的积木算亲戚,不过七巧板更省:一块都不能少,也不能再切第二刀。变得慢的游戏,多半是规矩已经少到不能再少的那些。七块,就是那个下限上头还留了一点余量供人意外。

所以这个数不是约定。是一块方板被切成所有边都彼此对得上、又不多切到人手记不住的程度之后,剩下的结果。多一块,数数变容易;少一块,数数就没意思了。