魔方,全稱(chēng)魯畢克魔方,,由瑞士人魯畢克在1979年間發(fā)明,。
魔方由26個(gè)立方塊和一個(gè)三維的十字連接軸組成,它的物理結(jié)構(gòu)非常巧妙,,這26個(gè)立方塊由連接軸連接構(gòu)成一個(gè)大的立方體,,在立方體的每個(gè)面上有9個(gè)小立方塊,,每個(gè)坐標(biāo)軸方向上分為三層,每層都可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),,通過(guò)層的轉(zhuǎn)動(dòng)改變小立方塊在立方體上的位置,。小立方塊依據(jù)其所處的位置分為角立方塊、邊立方塊,、中心立方塊:處在8個(gè)角上的為角立方塊,、處在12條邊上中間的為邊立方塊、處在6個(gè)面中心的為中心立方塊,,在一個(gè)魔方中有8個(gè)角立方塊,、12個(gè)邊立方塊、6個(gè)中心立方塊,。角立方塊有3個(gè)面可見(jiàn),、邊立方塊有2個(gè)面可見(jiàn)、中心立方塊只有1個(gè)面可見(jiàn),,共有54個(gè)面可見(jiàn),,即立方體的每個(gè)面上各有9個(gè)可見(jiàn)的小立方塊的面。我們稱(chēng)這些小立方塊的面為方塊(不是立方塊),,相應(yīng)的有角方塊,、邊方塊、中心方塊,。轉(zhuǎn)動(dòng)層時(shí),,改變了小立方體的位置,也改變了方塊的位置,。
將大立方體的各個(gè)面涂上顏色,,同一個(gè)面的各個(gè)方塊的顏色相同,面與面之間的顏色都不相同,,這樣,,共有6種顏色,每種顏色的方塊各有9個(gè),,這種最初的狀態(tài)稱(chēng)為魔方的原始狀態(tài),。
轉(zhuǎn)動(dòng)魔方的各個(gè)層(以下稱(chēng)轉(zhuǎn)動(dòng)魔方或轉(zhuǎn)動(dòng)),改變了方塊的位置,,使得魔方的各個(gè)面上方塊的顏色變得不相同了,,即轉(zhuǎn)亂了魔方。我們可以按照某種規(guī)則轉(zhuǎn)動(dòng)魔方,,使其回復(fù)到原始狀態(tài),,這就是所說(shuō)的魔方的復(fù)原;還可以通過(guò)顏色的搭配,使魔方的面呈現(xiàn)出各個(gè)圖案,,如:L形,、U形、工字形,、口字形等等,,這種特定的轉(zhuǎn)動(dòng)程序稱(chēng)為圖案轉(zhuǎn)動(dòng)。
轉(zhuǎn)動(dòng)魔方,,可以使任意一個(gè)方塊落到任意一個(gè)相應(yīng)的位置(“相應(yīng)”的含義是:角方塊只能落到立方體的8個(gè)角,、中心方塊只能落到立方體的6個(gè)面的中心等),轉(zhuǎn)動(dòng)這些小方塊竟能組成 8!×37×12!×210 =43,252,003,274,489,856,000 ≈4×10E19種不同的顏色組合圖案,!大約為4000億億種,。