冉浩
這是一種大名鼎鼎的益智類(lèi)玩具,你肯定聽(tīng)說(shuō)過(guò),甚至玩過(guò)!它,就是魔方。這種神奇的玩具可以被扭來(lái)扭去卻不會(huì)散架;它以獨(dú)特的魅力席卷全球,不僅孩子喜歡玩,大人也被這種充滿(mǎn)無(wú)限可能的玩具深深吸引。我猜,你一定很想快點(diǎn)兒找到破解魔方的辦法!喏,我這里倒是有一個(gè)。
魔方的發(fā)明者是匈牙利布達(dá)佩斯建筑學(xué)院的教授厄爾諾·魯比克,這位老師最初設(shè)計(jì)它的時(shí)候只是為了幫助學(xué)生更直觀地理解立方體的構(gòu)造和空間關(guān)系。這個(gè)教具包括了上中下三層立方體,每層9塊。因?yàn)樗闹行氖莻€(gè)軸,替代了一塊立方體,所以,整個(gè)教具由26個(gè)小立方體構(gòu)成。立方體的位置可以變化,展示出不同的空間關(guān)系。
很快,魯比克教授就發(fā)現(xiàn)他的教具很好玩——一旦這個(gè)立方體的順序被打亂了,要想恢復(fù)它還挺費(fèi)腦子的。作為一個(gè)“聰明人”,魯比克教授開(kāi)始挑戰(zhàn)這個(gè)任務(wù)——把被扭亂了的魔方恢復(fù)原狀?;藥讉€(gè)星期的時(shí)間,他終于掌握了其中的訣竅。從那時(shí)起,這個(gè)立方體教具就轉(zhuǎn)變成了一款名叫“魔方”的玩具。那一年是1974年。
1978年,在芬蘭的一次國(guó)際數(shù)學(xué)會(huì)議上,匈牙利的數(shù)學(xué)家把魔方帶到了會(huì)場(chǎng)。令人意想不到的是,一場(chǎng)本來(lái)中規(guī)中矩的學(xué)術(shù)會(huì)議,變成了“魔方研討會(huì)”。也就是從這時(shí)開(kāi)始,魔方走向了世界。
到了1980年前后,轟轟烈烈的魔方浪潮席卷全球,人們不僅要解魔方,還要看誰(shuí)能在最短的時(shí)間內(nèi)解開(kāi)魔方!越來(lái)越多的人癡迷于這種玩具,有學(xué)生為其荒廢學(xué)業(yè),有戀人為其分手,甚至還有人因此而變得神神道道。美國(guó)威斯康星州的一位大學(xué)教師甚至說(shuō):“我以為,聰明人永遠(yuǎn)不要去玩那個(gè)東西?!薄稌r(shí)代周刊》也附和道:“對(duì)‘凡人來(lái)說(shuō),最好聽(tīng)從這位教師的勸告?!碑?dāng)時(shí),魔方的火爆程度可見(jiàn)一斑。
魔方為什么會(huì)有這么大的魅力呢?答案在于它的千變?nèi)f化。以魯比克教授最初發(fā)明的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)魔方為例:因?yàn)樗?層,所以,也被稱(chēng)為“三階魔方”。那,三階魔方在扭動(dòng)過(guò)程中可以產(chǎn)生多少種不同的組合呢?
也就是說(shuō),如果一個(gè)同學(xué)每次扭動(dòng)魔方的結(jié)果都不重復(fù),而且還是在1秒鐘扭動(dòng)3次的情況下。那么,他也需要不吃不喝,玩命干上4 500多億年。
而且,魔方的玩法也越來(lái)越多,要求的難度也越來(lái)越大:不僅要把魔方復(fù)原,還要從各種方法里面選擇最快的方式復(fù)原;你如果玩轉(zhuǎn)了三階魔方,后面還有四階魔方、五階魔方、六階魔方……直到十幾階的魔方等著你。目前,量產(chǎn)的魔方玩具已經(jīng)達(dá)到了十一階哦!
你知道,現(xiàn)在的頂級(jí)高手解鎖一個(gè)三階魔方需要多久嗎?只需要五六秒的時(shí)間!而機(jī)器人“魔術(shù)手”只需要3秒多的時(shí)間。這說(shuō)明,盡管魔方變化多端,但還是有規(guī)律可循的。尋找這些規(guī)律,也是“魔方人”孜孜不倦的追求。
實(shí)際上,三階魔方的26個(gè)方塊并不是一樣的。作為六面體的魔方,它的每個(gè)面的中心塊是被軸固定了的,這6個(gè)中心塊都只有1個(gè)面外露;棱上的12個(gè)方塊都有2個(gè)面外露,且1個(gè)方塊有2種顏色;角上的8個(gè)方塊有3個(gè)面外露,且1個(gè)方塊有3種顏色。由于每一面的中心塊只有1個(gè)面外露,不能變換顏色,所以,中心塊是什么顏色的,最終復(fù)原以后,中心塊所在的那個(gè)面就應(yīng)該是什么顏色的。把握這個(gè)原則,你就可以思考如何來(lái)復(fù)原了,比如,在魔方的頂面先構(gòu)造出一個(gè)白色的“十”字。
當(dāng)然,有些“魔方人”已總結(jié)出了經(jīng)典的解魔方的手法,通常是這樣的: