千變萬化玩魔方

魔方,又叫魔術方塊或者也稱“魯比克方塊”,於1974年由匈牙利布達佩斯建築學院厄爾諾·魯比克教授發明。和可樂一樣,魔方的誕生與其可能產生的影響並沒有在發明者的預期內。起初,魔方僅僅是作為一種數學工具而被發明的,用來幫助學生們認識空間立方體的組成和結構以及鍛煉學生的空間思維能力和記憶力。但是,要使那些小方塊可以隨意轉動而不散開,不僅是個機械難題,還牽涉到軸心、座和榫頭等問題。當魯比克完成第一個“作品”以後,他試著轉動了幾下,發現原本齊整的魔方竟然很難恢複,於是他意識到這個新的發明會很不簡單。此後不久,人們發現這個“小方塊組成的教學工具”實在是奧妙無窮,於是魔方大受歡迎,很快便風靡全世界。

魔方品種較多,平常說的都是最常見的“三階立方體魔方”。其實,也有二階、四階、五階等各種立方體魔方,甚至還有多麵體魔方,不過玩這些“非主流”的魔方的人比較少。

三階立方體魔方由26個小方塊和一個三維十字(十字軸)連接軸組成,小方塊有6個在麵中心(中心塊),8個在角上(角塊),12個在棱上(棱塊),是個非常巧妙的結構設計。三階立方體魔方的每個麵縱橫都分為三層,每層都可自由轉動,通過層的轉動改變小方塊在立方體上的位置,各部分之間存在著製約關係,沒有兩個小塊是完全相同的。立方體各個麵上有顏色,同一個麵的各個方塊的顏色相同,麵與麵之間顏色都不相同。這種最初狀態就是魔方的“原始狀態”。複原魔方就是按照某種規則轉動魔方,使其恢複到原始狀態。雖然這隻是26個小方塊組成的大方塊,但它的變化數量可以是驚人的,總共的變化數為43252003274489856000種或者約等於4.3×1019種。也就是說,如果你一秒可以轉3下魔方,不計重複,那麽需要轉4542億年,才可以轉出魔方所有的變化,這個數字是目前估算宇宙年齡的大約30倍。看來,要想複原魔方需要一個好魔方,一雙靈巧的手,敏銳的空間想象力和高效實用的轉動程序,著實不乏為一種動腦健腦的好方法。它也是一種容易令人癡迷上癮的玩具,據說一位英國建築工人曾經花費了26年的時間去還原一個魔方,隻要一閑下來他就會去擺弄那個魔方,以至於他的妻子抱怨說,她像是被拋棄了一樣。

如果你覺得來回來去地擰動那幾個小方塊實在是太無聊了,或者已經被越轉越花的魔方弄得糊塗了,不妨看看以下這些有趣的玩法。

“競速玩法”出現的具體時間已經無從考證了,但是可以肯定的是,當愛好者們已經能夠熟練複原魔方的時候,就開始追求最快的複原速度了。目前,世界上最快的人曾經用7. 08秒成功還原了一個魔方。競速複原有幾個要點:使用的方法要最簡便,但是隨之產生的問題是步驟越少,需要記憶的公式就越多;使用的魔方需要最適合競速使用,不會卡住或者打滑,所以出現了魔方專用的潤滑油;靈巧的雙手,因為擁有方法和好的魔方不是最重要的,雙手能夠熟練地轉動魔方才能有最高的效率。

最少步驟還原,這恐怕是最為艱難的玩法,在這種玩法或者比賽中,不能轉動魔方,隻能用眼睛觀察魔方的狀態,然後思考出最少的步驟來複原魔方。雖然還沒有人能證明出魔方的最大打亂狀態(即需要用最多步驟還原的狀態)是什麽,但是普遍認為經過50步無規則的打亂,三階魔方就能達到最大狀態,此情況下恢複原狀需要22步。目前的世界紀錄是22步原還。

“盲擰”可以說是大多數魔方玩家的夢想了。顧名思義,盲擰就是不用眼睛看著來擰魔方而是完全靠記憶來複原的過程。計時是從第一眼看到魔方開始的,也就是說記憶魔方的時間也算在總時間內。這種玩法對一個人的記憶力和空間想象力有極大的考驗。目前盲擰的世界紀錄為35. 96秒。

單擰,就是使用單手轉動魔方進行複原,對手指的靈活程度要求很高。因為,沒有另外一隻手的幫助,魔方難以保持平衡,尤其是在高速轉動的過程中。目前世界紀錄為14. 34秒。

同樣有著極高要求的就是腳擰,雖然聽起來有些不可思議,但是確有人用腳來複原魔方。創造的世界紀錄為36. 94秒,已經夠快的了,畢竟腳趾比手指短了許多。

還有一種有意思的玩法,就是“花式擰法”,適合不喜歡競速也不喜歡最少步驟還原而鍾情於創造美麗圖案的玩家。事實上,這也是相當有難度的,要知道,預測每一塊的移動可不是一件容易的事情。