魔方复原的奥妙是什么?

来源:蝌蚪五线谱发布时间:2014-09-01

魔方那经久不衰的魅力不仅在于其数目惊人的颜色组合,还有它的立体结构及其包含的严密逻辑性。魔方的六种颜色被打乱后,所能形成的组合数居然多达4325亿亿种!多年来,专家们已经总结出众多魔方玩法,可以让初学者在短时间内学会将任意排列的魔方复原。这其中的奥妙是什么?敬请期待探索解密。

  魔方(Rubik's Cube )又称魔术方块,国际标准称呼为鲁比克方块。由匈牙利布达佩斯应用艺术学院的建筑学教授鲁比克·艾尔内于1974年发明。最初,他只是想设计一个教学工具来帮助学生直观地理解空间几何的各种转动,以帮助学生理解、认识立体空间的构造。

  这个3×3×3的立方体很快被制造出来了,鲁比克教授一开始并没有意识到自己发明了一个极其具有挑战性的益智玩具,当他第一次将自己发明的魔方打乱,才发现了这个后来被无数人反复证明的事实:复原状态的魔方一旦被打乱,想要将其复原是一件不容易的事情。随后,他花了大约两个月的时间才用数学算式算出它的还原法。有报道说,一个智力正常的英国人从1983年接触魔方开始,花了26年时间才依靠自己的力量将魔方复原。

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  时至今日,魔方已经风靡全球,成为世界最受欢迎玩具之一。一个魔方总共有六种颜色,但这些颜色被打乱后,所能形成的组合数却多达4325亿亿(43252003274489856000。或者约等于4.3X1019)。如果我们将这些组合中的每一种都做成一个魔方,这些魔方排在一起,可以从地球一直排到250光年外的遥远星空。也就是说,假如不掌握诀窍地随意乱转,一个人哪怕从宇宙大爆炸之初就开始玩魔方,也几乎没有任何希望将一个色彩被打乱的魔方复原。

  多年来,众多魔方玩家已经发明出众多的魔方玩法,可以让一个初学者在短时间内学会将任意排列的魔方复原。复原方法包括层先法、角先法、棱先法、桥式方法、CFOP法等等。其中最早被发明的也是最为流行的方法是层先法,这种方法是从魔方的结构角度出发还原其6面颜色的:三阶魔方核心是一个轴,并由26个小正方体组成。其中包括中心方块6个,固定不动,只一面有颜色。边角方块8个(3面有色)(角块)可转动 。边缘方块12个(两面有色)(棱块)亦可转动。

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