最少要多少次转动才能让魔方复原?

本文转自:北青网
据天津科普说消息 , 魔方是一种深受欢迎的益智玩具 。自从上世纪80年代它被发明出来 , 现在这种玩具已经风靡了全世界 。
为什么魔方这么吸引人呢?这离不开它那无穷无尽的颜色组合 , 标准的魔方是一个3×3×3的立方体结构 , 最初每个面都是统一的确定的颜色 , 但是在经过几次随意的转动之后 , 那些颜色就会被打乱 。如果你想试着把这些颜色都复原到最初的颜色 , 那就没那么容易了 。
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魔方——意外的发明
魔方是匈牙利布达佩斯应用艺术学院的建筑学教授鲁比克 (Ern? Rubik) 发明的 , 也被称为鲁比克方块(Rubik's cube) 。鲁比克最初想发明的并不是益智玩具 , 而是一个能演示空间转动帮助学生直观理解空间几何的教学工具 。经过一段时间的考虑 , 他决定制作一个由小方块组成、各个面能随意转动的 3×3×3 结构的立方体 。
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魔方发明者鲁比克
但如何才能让立方体的各个面既能随意转动 , 又不会因此而散架呢?这一问题让鲁比克陷入了苦思 。1974年一个夏日的午后 , 他在多瑙河畔乘凉 , 当他的眼光无意间落到河畔的鹅卵石上时 , 忽然灵感闪现 , 他想到了解决困难的办法 , 那就是用类似于鹅卵石那样的圆形表面来处理立方体内部的结构 。由此他完成了魔方的设计 。
天文数字的魔方组合
从数学的角度来看 , 魔方的颜色组合的总数是一个天文数字:4325亿 。
如果把所有的颜色组合都做成魔方 , 并且把它们排成一排 , 能排到哪里呢?当然 , 这可能有点超乎你的想象 , 他们的长度足足有250光年 。
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千奇百怪又有意思的魔方比赛
自1981年起 , 魔方爱好者们开始举办世界性的魔方大赛 。在这种大赛中 , 不断有玩家刷新最短复原时间的世界纪录 。截至2017年底 , 最短单次复原时间的世界纪录为4.69秒;最短多次复原平均时间的世界纪录则为 7.64 秒 。
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除此之外 , 还有
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二阶魔方
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单手拧魔方
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盲拧
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各式各样的魔方
最少转动多少次才能复原呢?
那么 , 最少需要转动多少次魔方才能让其复原呢?这个问题不仅让模仿爱好者们感到着迷 , 一些数学家也对此颇感兴趣 , 因为这也是一个很有难度的数学问题 , 数学家甚至给这个最少的转动次数起了一个很气派的名字叫“上帝之数” 。