鲁比克魔方

来源:吉言网 编辑:含玉 2018-12-20 17:04:14

1973年,匈牙利建筑师埃尔诺·鲁比克(Ernö Rubik)发明了一种奇妙的智力玩具——魔术立方体,简称魔方。短短几年中间,魔方就风靡全球,为此,1980年9月18日在德国埃森市,鲁比克被授予“1980年最佳游戏发明奖”。

所谓魔方,是一块像小孩玩的积木一样大小的立方体,它的六个表面分别涂上六种不同颜色,每一面又分成九块,开始时是同一种颜色。立方体内部有一个结构很巧妙的十字轴,组成大立方体的26个小组件并不完全一样,而是可以分成三类,无论组装或拆卸都很方便,制造成本也极低廉。魔方的旋转中心是一个六向接头,每一头分别连接着六个中心块,八个角块和十二个边块依次镶嵌在六向接头上,以组成一个完整的魔方体。这时它就可以按横行或纵列绕中心块任意旋转,出现变化无穷的图案。根据精确计算,魔方能变幻出各种不同颜色的全部组合数,高达=43252003274489856000,即大约是4.325×1019

魔方的玩法简单之至,每次动作都是以某一个面为单位,按顺时针或逆时针方向旋转90°,任何人只要瞥上一眼就能学会这个“单元操作”,所以即使二三岁的小孩也能够自由摆弄。虽然如此,要想把一个弄乱了的魔方恢复原状却是极其困难的。有人已用群论与计算机证明,只需22步即可把一个任意打乱的状态“六面还原”,但这只是个“存在定理”并没有具体步法。

魔方是一种极有意义的线性代数与群论教具,它与夸克理论、分数电荷等理论物理问题也存在着深刻的内在联系。如今,魔方浪潮虽已成为过去,但它在全世界仍然拥有无数的研究、爱好者。近年来还出现了每面分成十六块的四阶魔方和各面分别分成正方形、矩形、筝形、等腰三角形等不同形状的不规则魔方,其复原的步骤更加繁复,游戏更加引人入胜。

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