魔方的样式多种多样,我们最常见到的是三阶魔方,又叫鲁比克方块,最早是在1974年,由匈牙利布达佩斯建筑学院厄尔诺·鲁比克教授发明的。还原魔方是一项手脑配合的极限运动,将打乱的魔方在最短的时间内,用最少的步数还原,是广大魔方爱好者的终极追求。

魔方最早的世界纪录(隐藏在魔方中的)(1)

三阶魔方由6种不同的颜色,组成一个6面立方体,每个面上由9个方块组成。正是如此看似简单的小方块,却有着(8!*3^8*12!*2^12)/(3*2*2)=43,252,003,274,489,856,000,也就是4325亿亿种变化!这种近似无穷的变化,也正是人们对它爱不释手的原因之一。

魔方最早的世界纪录(隐藏在魔方中的)(2)

那么,用最少的步骤,来还原一个被打乱了的魔方,最多需要多少步呢?可能有人会说:前面说最少,后面说最多,是不是自相矛盾了?其实并不矛盾,我们要探究的是,魔方在最混乱的状态下,还原所需要的最少步骤,其余的不是特别混乱的状态,还原的步骤都比这个数字小。所以我们是要在最多的步骤中找寻最小的数字,这个极限数字被人们形象地成为魔方中的“上帝之数”。

魔方最早的世界纪录(隐藏在魔方中的)(3)

在魔方被发明出来的第7个年头,能接触到魔方的人并不多。当时已经有人仅用了52步,就将一个充分打乱了的魔方还原,在那个时代,这已经是一个极限“上帝之数”了。

魔方最早的世界纪录(隐藏在魔方中的)(4)

之后,魔方逐渐风靡起来,越来越多的人投入到寻找更小的“上帝之数”的浪潮中。到1995年的时候,“上帝之数”已经降低到了29步。由于寻找“上帝之数”的方法,就是简单粗暴地直接用手来拧,需要消耗人们大量的时间和精力,所以数字越小,就越难被突破。

魔方最早的世界纪录(隐藏在魔方中的)(5)

直到2010年,美国加利福尼亚的一个研究团队,尝试用计算机来还原魔方。他们利用谷歌公司强大的计算机,检验了魔方所有可能出现的4325亿亿种混乱状态,结果显示,大约有10万多种的起始状态,恰好可以在20步的时候还原,其余的步骤都小于20步。

魔方最早的世界纪录(隐藏在魔方中的)(6)

参与研究的美国俄亥俄州肯特州立大学数学家莫雷·戴维德森教授表示,“我们现在可以肯定,这个上帝之数就是20。”不过这对于普通玩家来说,20步还原一个三阶魔方应该还是一件很困难的事情。而在WCA比赛中也设有“三阶魔方最少步还原”的项目,目前的世界纪录是3次平均24步。

魔方最早的世界纪录(隐藏在魔方中的)(7)

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