第三章    魔方
第一节 魔方简介
基本介绍
魔方，也称鲁比克方块，台湾称为魔术方块，香港称为扭计骰，英文名字是：Rubik's Cube。三阶魔方是由富有弹性的硬塑料制成的6面正方体。核心是一个轴，并由26个小正方体组成。包括中心方块有6个，固定不动，只有一面有颜。边角方块（角块）有8个(3面有)可转动。边缘方块（棱块）12个(2面有）亦可转动。                                             
当初厄尔诺·鲁比克(Ern.Rubik )教授发明魔方，仅仅是作为一种帮助学生增强空间思维能力的教学工具。但要使那些小方块可以随意转动而不散开，不仅是个机械难题，这牵涉到木制的轴心，座和榫头等。直到魔方在手时，他将魔方转了几下后，才发现如何把混乱的颜方块复原竟是个有趣而且困难的问题。鲁比克就决心大量生产这种玩具。魔方发明后不久，一个来自英国的小男孩，帕特里克英雄联盟手游ID·波塞特（Patrick    Bossert）写了一本名叫《你456是什么意思网络用语
也能够复原魔方》（ISBN 0-14-031483-0）的书，总共售出了将近150万本。      据估计，1980年代中期，全世界有五分之一的人在玩魔方。
         
      （第一个魔方）
魔方结构
  三阶魔方核心是一个轴，并由26个小正方体组成。包括中心方块6个，固定不动，只一面有颜。边角方块8个(3面有)（角块）可转动。边缘方块12个(2面有)（棱块）亦可转动。玩具在出售时，小立方体的排列使大立方体的每一面都具有相同的颜。当大立方体的某一面平动旋转时，其相邻的各面单一颜便被破坏，而组成新图案立方体，再转再变化，形成每一面都由不同颜的小方块拼成。据专家估计所有可能的图案构成约为4.3×10^19。玩法是将打乱的立方体通过转动尽快恢复成六面成单一颜。
  魔方总的变化数为43 252 003 274 489 856 000。或者约等于4.3X10^19。如果一秒可以转3下魔方，不计重复，需要转4542亿年，才可以转出魔方所有的变化，这个数字是目前估算宇宙年龄的大约30倍。
  1.中心块（6个）：
  中心块与中心轴连接在一起，但可以顺着轴的方向自由的转动。
  中心块的表面为正方形，结构略呈长方体，但长方体内侧并非平面，另外中心还有一个圆柱体连接至中心轴。
  从侧面看，中心块的内侧会有一个圆弧状的凹槽，组合后，中心块和边块上的凹槽可组成一个圆形。旋转时，边块和角块会沿着凹槽滑动。怎么自制手帐用品
  2.棱块（12个）： 
  棱块的表面是两个正方形，结构类似一个长方体从立方体的一个边凸出来，这样的结构可
以让棱块嵌在两个中心块之间。
  长方体表面上的弧度与中心块上的弧度相同，可以沿着滑动。立方体的内侧有缺角，组合后，中心块和棱块上的凹槽可组成一个圆形。旋转时，棱块和角块会沿着凹槽滑动。另外，这个缺角还被用来固定角块。
  3．角块（8个）：
  角块的表面是三个正方形，结构类似一个小立方体从立方体的一个边凸出来，这样的结构可以让角块嵌在三个棱块之间。
  与棱块相同，小立方体的表面一样有弧度，可以让角块沿着凹槽旋转。
魔方类别（图片欣赏）             
 
二阶魔方（口袋魔方）          三阶魔方                        四阶魔方
  五阶魔方                    六阶魔方                  七阶魔方
      十阶魔方                    十三阶魔方                  异性魔方
  Sq1魔方                    连体魔方                      镜面魔方
未经官方认可的魔方
魔方玩法
  普通玩法
  这类玩法适合拿魔方当作放松和娱乐的爱好者。他们通常仅仅满足于复原一个魔方，不会追求更高的标准。一般按照网上的视频教程七个步骤就可以还原，简单易学。
  45岁的英国建筑工人格雷厄姆·帕克就花费了26年还原一个魔方。
  竞速玩法
  竞速玩法出现的具体的时间已经难以考证。当爱好者们已经能够熟练复原魔方的时候，就开始追求最快的复原。竞速复原有几个要点：使用的方法要最简便，但是随之产生的问题是步骤越少，需要记忆的公式就越多；使用的魔方需要最适合竞速使用，不会卡住或者打滑，所以出现了为魔方专用润滑油；灵巧的双手，因为拥有方法和好的魔方不是最重要的，双手能够熟练的转动魔方才能有最高的效率。
  世界上复原魔方速度最快的人曾经在5.66秒成功还原了一个三阶魔方（由16岁的Feliks Z
emdegs创造于2011.6.25墨尔本冬季赛）。还有人在0.69秒成功还原了一个二阶魔方（由Christian Kaserer在2011小康生活的标准是什么特伦廷公开赛创造的）。
  最少步骤还原
  这是最为艰难的玩法，在这种玩法或者比赛中，比赛组委会提供题目与纸笔，魔方自带3个和若干贴纸，然后思考出最少的步骤来解决魔方，在此期间可以转动魔方，不可使用其他计算工具，时间为标准60分钟。虽然还没有人能证明出魔方的最大打乱状态（即需要用最多步骤还原的状态）是什么，但是普遍认为经过50步无规则的打乱，宋词是一种3阶魔方就能达到最大状态，此情况下恢复原状需要22步。目前的世界纪录是20步还原。
  将任意打乱三阶魔方还原所需要的最少步数被称为上帝之数，2010年7月，上帝之数已被证明为20。
  盲拧
  盲拧可以说是每个魔方玩家的梦想。盲拧的定义就是不用眼睛观看魔方（可以记忆），进行复原的过程。计时是从第一眼看到魔方开始的，也就是说记忆魔方的时间也算在总时间
内。这种玩法对一个人的记忆力和空间想象力有极大的考验。目前三阶魔方的盲拧世界纪录为27.65秒，由Marcell Endrey在Zune Open 2012创造。（另有一记录为庄海燕在2010CCA山东赛创造的27.46秒，非官方认证）而四阶魔方盲拧世界纪录是由Marcell Endrey在2012捷克公开赛创造的2分48.88秒。五阶盲拧世界纪录是由人大女神康逸琨Marcell Endrey在Zune Open 2012 上创造的6分44秒77。
  单拧
  是在高速转动的过程中。目前世界纪录为Michal Pleskowicz创造的9.53秒。
  脚拧
  虽然听起来有些不可思议，但是却是有人用脚来复原魔方。世界纪录为Fakhri Raihaan在2012西里伯斯赛创造的27.93秒。国内脚拧纪录由欧阳韵奇保持，为50.11秒。
  花式拧法
  尽管有些人不喜欢竞速或者最少步骤还原的玩法，而钟情于创造美丽的图案。事实上这也是相当有难度的，因为要预测每一块的移动并不是很简单。