魔方知识普及

玩魔方的孩子

不学坏玩魔方的孩子不学坏魔方知识普及讲座

1.魔方的起源与发展2.魔方的种类及三阶魔方的各种玩法3.魔方运动在中国发展突破4.魔方世界纪录5.普通三阶魔方的复原（简介）6.魔方与世博会7.近期魔方相关新闻8.魔方鉴赏一、魔方的起源与发展

1、起源

魔方，Rubik‘sCube又叫魔术方块，也称鲁比克方块。是匈牙利布达佩斯建筑学院厄尔诺·鲁比克教授在1974年发明的。魔方是由富于弹性的硬塑料制成的6面正方体，它与中国人发明的“华容道”，法国人发明的“独立钻石”一块被称为智力游戏界的三大不可思议，而魔方受欢迎的程度更是智力游戏界的奇迹。

当初他发明魔方，仅仅是作为一种帮助学生增强空间思维能力的教学工具。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色方块复原竟是个有趣而且困难的问题。鲁毕克就决心大量生产这种玩具。魔方发明后不久就风靡世界，人们发现这个小方块组成的玩意实在是奥妙无穷。

魔方广为大家喜爱是在80年代。从1980年到1982年总共售出了将近200万只魔方。1981年，一个来自英国的小男孩，帕特里克·波塞特写了一本名叫《你也能够复原魔方》的书，总共售出了将近150万本。由于魔方的巨大商机，鲁比克教授和他的合伙人一同开发了二阶和四阶魔方，这两个产品同样取得了成功。二阶四阶魔方总的变化数约等于4.3*1019

三阶魔方总变化数的道理是这样：六个中心块定好朝向后，我们就不可以翻转魔方了，而他们也正好构成了一个坐标系，在这个坐标系里，8个角色块全排列8!，而每个角色块又有3种朝向，所以是8!*38，12个棱色块全排列每个有2种朝向是12!*212，这样相乘就是分子，而分母上3*2*2的意义是，保持其他色块不动，不可以单独改变一个角色块朝向，改变一个棱色块朝向，和单独交换一对棱色块或一对角色块的位置。2、发展（事件）1980年1月，VictorToth以55秒的成绩赢得了先锋魔方挑战赛。1980年7月，MIT麻省理工魔方爱好者俱乐部成立。1981年12月，英国魔方锦标赛1982年3月，第一届也是唯一的一届加拿大魔方锦标赛举行1982年6月，第一届世界魔方锦标赛1982年11月，第二届全美魔方锦标赛2003年8月，第二届世界魔方锦标赛

2007年10月，第四届世界魔方锦标赛是继1982年6月，在匈牙利首都布达佩斯举行的第一届鲁比克魔方世界锦标赛后的第四次锦标赛。来自32个国家的278名选手参加了这次为期3天的比赛。选手们根据不同形式的规定完成比赛，其中包括蒙眼和单手操作。这次比赛匈牙利选手为50名、美国39名、日本22名，奖金2万欧元。立陶宛、印度尼西亚和墨西哥等国也派选手来参加了比赛。匈牙利14岁选手古迪马伽什在比赛中获得蒙眼以及四阶魔方第一名。本次锦标赛的三阶最好成绩为10秒88，与世界纪录还相差约1秒。

2009年9月，第五届世界魔方锦标赛

这次的世界魔方锦标赛共吸引了来自４０多个国家和地区的４５０名选手前来参加，其中最小的选手只有１２岁。根据使用魔方的不同，比赛被分为三阶和四阶等多个类别。最后，一位年仅１８岁的日本选手赢得了四阶组的冠军，成绩为４５秒１８。二、魔方的种类及三阶魔方的玩法

自鲁比克1974年申报了三阶魔方专利后，魔方就很快风靡世界，让老鲁也成了一个大富翁，此后各种各样千奇百怪的魔方，就如雨后春笋般地冒了出来。不过魔方的分类一直没有的都完美的解决。1、魔方的种类

主要有分类方法：一种是按形状来分类、一种是按结构来分类。按形状来分：１、正四面体２、正六面体３、正八面体４、正十二面体５、菱形十二面体6、十四面体7、二十面体8、球形体

9、柱形体

正四面体一阶魔方打乱状态正八面体魔方其打乱状态正十二面体魔方代表正二十面体魔方代表魔方种类展示按结构分

１、两极类２、四轴类３、六轴类４、八轴类５、十二轴类

6、多轴类与混合轴类

魔方是由多个旋转面组成的，每个旋转面都是以一个中心点来转的，与中心点垂直就是所谓的轴。所有的轴又相交于一点称核心，也就是魔方的内核块了。大烟头（资深魔友）觉得按结构分类更科学一点，因为它们的结构相似，解法相通。另外按旋转过程中有些魔方的形状会不断变化，由此可分为两类：

1、传统类：是指旋转过程中魔方的外观形状保持不变，如常见的二阶、三阶、四阶等六面体魔方。

2、形变类：旋转过程中魔方的形状会不断变化，如常见的SQ1魔方、二阶金字塔魔方、二阶卡通魔方等。三阶魔方的各种玩法1、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。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。2、竞速玩法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。竞速玩法有几个要点：1、复原的方法要非常简便。目前竞速玩法的的方法很多，比如CFOP、桥式法、CFCE等。现在主流的方法是CFOP。2、需要一只好的魔方加润滑剂。3、需要灵巧的手法和快速的观察。单拧即单手转动魔方进行复原，对手指的灵活程度要求很高。因为没有另外一只手的帮助，魔方难以保持平衡，尤其是在高速转动的过程中。其复原方法仍为CFOP，但它又有自己的公式体系。目前世界纪录为LeeSeung-Woon创造的14.34秒。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。目前盲拧世界纪录为30.94秒，由庄海燕保持。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ChangJee-Hoon创造的36.94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。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，不能转动魔方，只能用眼睛观察魔方的状态，然后思考出最少的步骤来解决魔方。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，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22步还原。三、魔方在中国的发展与突破19世纪80年代，魔方风靡世界，魔方在中国也风靡一时。当时人们仅把它当作一种儿童益智玩具。之后魔方的火热也渐渐消退。但最近5年，魔方运动卷土重来，并在全国掀起了更大的魔方热潮。2003年9月：魔友IE建立了第一个QQ魔方群（就是现在中国魔方俱乐部实名群的前身），这个弱小的群当时只有5个魔友：IE（大连）、冰雹（唐山）、roundy（广州）、weisszq（西安，现在上海工作）、cube_master（广州），这个算是魔方吧的前身吧！

2004年2月：魔方吧论坛成立，创办人是广州的霍先生（论坛ID为cube_master，魔友们也称霍哥、老大），魔方吧论坛成立为魔友们交流撘起了非常好的平台，使得各地魔友得以相互交流、切磋，让更多的人重新认识了魔方，为中国魔方的复兴做出了巨大的贡献。2005年11月25日：魔友第一次上CCTV表演魔方：魔友gan（江淦源）、roundy(许宇辉)、淳淳（杨淳）首次上央视CCTV3“想挑战吗”栏目表演魔方，让国人首次了解到速解魔方的魅力。2006年6月：国内第一款适合速拧的三阶国甲面世（国甲第一版，有黑白蓝三色）。为国内广大魔友带来福音，可以不用再花很多钱就能玩能很棒的魔方了。国甲为魔方在国内的推广和兴盛也起了非常大的作用。

魔方在国内越来越受欢迎，特别在学生群体中。涌现出不少厉害玩家，当时国内的第一高手是同济大学土木工程专业的07年毕业生Gan；而国内知名高手大多分布在不同高校，如华南理工大学的录，暨南大学研究生占星术士（目前吉尼斯盲拧世界记录保持者），南武中学的开心仔（获香港魔方公开赛冠军）……还有很多前一代的老玩家，他们曾经通过自我摸索达到很高的水平。

2007年10月1日：国内第一次WCA认可的魔方公开赛顺利举行。这是在广州举办了第一次国内正式比赛，Chris（柯言）担任WCA代表，比赛项目设有三阶速拧，三阶单手还原，三阶肓拧，二阶速拧，四阶速拧，五阶速拧，SQ1速拧。本次比赛及引了多个省份包括香港特区的魔友参加，使我国魔友的成绩首次出现在WCA的排名表上。

2009年10月魔方世界电子杂志开始发行。目前已经发行了8期。

与此同时高校魔方组织，也相继在各大高校成立。

2004年11月：国内第一个高校魔方论坛成立：云南农业大学魔友“我是淳淳”建立了国内第一个“魔方协会”社团，成员最多时多达近50人。

2007年9月，中山大学左右脑（魔方社）协会成立。

2009年9月，襄樊学院魔方协会成立。大学的魔方社团，是一个很好的交流和共同进步平台，虽然国内的大学魔方社团还不具备象美国加洲理工大学，麻省理工等大学那样的规模，但同样很有自己的特色。

四、魔方的世界纪录三阶速拧(Rubik'sCube)

世界第一：

6.65s(单次)FeliksZemdegs（澳大利亚）2011墨尔本夏季赛

7.87s(平均)FeliksZemdegs（澳大利亚）2011墨尔本夏季赛中国第一：

7.77s(单次)朱哲廷（台湾）2010台湾夏季赛

9.81s(平均)李开隆2010广州“小魔方”比赛四阶速拧(4x4x4Cube)

世界第一：

31.97s(单次)FeliksZemdegs（澳大利亚）2010墨尔本赛

35.80s(平均)FeliksZemdegs（澳大利亚）2010墨尔本赛中国第一：

35.40s(单次)张海旭2010广州大魔方赛

40.86s(平均)张海旭2010广东赛五阶速拧(5x5x5Cube)

世界第一：

1:01.59(单次)FeliksZemdegs（澳大利亚）2011墨尔本夏季赛

1:07.01(平均)FeliksZemdegs（澳大利亚）2011墨尔本夏季赛中国第一：

1:10.86(单次)张璿（台湾）2010台湾公开赛

1:14.98(平均)张璿（台湾）2010台湾公开赛三阶盲拧(3×3:Blindfolded）

世界第一：30.90sAlejandroOrozcoCasillas（墨西哥）TulancingoOpen2010中国第一：30.94s庄海燕(北京)2010西安公开赛（新的仅供与WCA成绩对比就行30秒47CCA郑州赛）三阶单手(3×3:One-handed)

世界第一：11.19s(单次)PiotrAlexandrowicz（波兰）2010

14.76(平均)FeliksZemdegs（澳大利亚）2010中国第一：14.38s焦晓峰2010长春公开赛

17.17(平均)林浩正（台湾）2010台湾公开赛三阶脚拧(3×3:Withfeet)

世界第一：31.56s(单次)AnssiVanhala（芬兰）2011赫尔辛基公开赛

42.08s(平均)AnssiVanhala(芬兰)2009中国第一：1:11.05(单次)黄宇瑍（台湾）2010台湾公开赛

1:16.17(平均)黄宇瑍（台湾）2010五、三阶魔方还原方法简介层先法还原魔方的思想：1、层先法中魔方是一层一层被还原的。绝大多数人认为魔方是一面一面还原的，其实不然，相信大家小时候都玩过拼版，它是一层一层往上拼的，魔方也是，只不过拼版是二维，魔方是三维稍微复杂了一点。2、做完每一个步骤后都要将打乱的步骤还原。大家在还原魔方的时候经常会遇到这样的情况，在复原好第一层再复原另一层的时候，发现虽能复原好第二层但刚复原的第一层又被打乱了。所以在复原时当你完成目的后你要有还原步骤。还原的思想有两种，一种是某一层顺转后再逆转，另一种是某一层转360度。3、魔方的还原过程是一个棱块、角块不断以正确方式结合的过程。4、无论怎么转动魔方，六个中心块的相对位置是固定不变的。魔方公式说明公式说明（1）R-right-魔方右层，L-lift-魔方左层，U-up-魔方上层，D-down-魔方下层，F-front-魔方前层，B-back-魔方后层。（2）顺时针用字母表示，如U表示上层顺时针旋转90度。（3）逆时针用一撇表示，如U'表示上层逆时针旋转90度。（4）180度用2来表示，如U2表示上层顺时针旋转180度，U'2表示上层逆时针旋转180度。（5）相应的小写字母f、b、l、r、u、d代表转动两层。（6）x(整个魔方以R的方向转动)，y(整个魔方以U的方向转动)，z(整个魔方以F的方向转动)。层先法复原的基本步骤示意图：层先法通常是分这七步完成，故也称七步法。注：本教程以白色为底面，为了方便编写与学习，下面统一把白色作为底面。十字架正确十字架错误魔方与世博会1982年的世博會在美國小城諾克斯威爾市舉行。參展諾克斯維爾世博會的匈牙利館內展出了魯比克教授的魔方，人們發現這個小方塊組成的玩意實在是奧妙無窮。一時間，魔方成為廣受歡迎的智力遊戲玩具。美国的小城诺克斯维尔举办了1982年世博会，它向世界证明了一个依托山谷的小城同样有能力筹办这样的盛事。这是一届典型的美国世博会，娱乐、美食、狂欢、购物、猎奇是上世纪80年代美国民众喜爱的生活内容。在这次博览会上，能源是其重要议题，然而一个与能源无关的小发明“魔方”却影响了几代人，虽然不能引起能源革命，却足以引发人们的“头脑风暴”。“魔方”亮相上海世博魔方是上世纪80年代最抢手的玩具，如同今天孩子们的掌上游戏机一样，成为青少年最喜欢的玩具。但是随着越来越多的新奇玩具进入了中国，魔方热潮也在渐渐消退。这个曾经风靡中国的益智玩具，在淡出人们视线十几年后，近期又开始流行起来。2010年上海世博会上海企业联合馆也以“魔方”为概念。昵称为“魔方”的上海企业联合馆占地面积约4000平方米，位于世博会企业馆展区，建成后是一个具有智能技术、梦幻意境和互动体验的生态环保建筑。这个展馆“魔方”的外墙面材料由可再生利用的原料粒子做成，展示了节能环保设计理念和先进科技。“魔方”利用全球最新的太阳能发电技术，实现能源利用新突破。建筑屋顶上布置了2200平方米的太阳能集热屏，收集太阳能生成的95°C热水，通过超低温发电新技术，输出超过200千瓦以上的电功率，可供建筑展览和日常用电。“魔方”还充分利用自然界资源，回收场地内的雨水，经过沉淀、过滤和储存，用于场馆内的日常用水和“喷雾”用水。“喷雾”不仅可降低局部环境温度、净化空气，还可按照程序控制，在建筑立面上形成丰富多样的喷射图案，令“魔方”外观呈现多变、飘逸的特点。

此外，上海企业联合馆馆标也取用了“魔方”的设计概念，整个标志采用蓝色与绿色透明相间、通透自然的白玉兰形状。其中蓝色象征着工业、科技、精准，绿色象征着环保与和谐，显示出上海企业强韧的生命力和博大的包容力，并与企业馆建筑“天人合一”的设计概念和“庄周梦蝶”的实体体验相呼应。

世博历史之谜魔方成名于诺克斯维尔世博会，那届世博对中国有何特殊意义？1982年诺克斯维尔世博会是新中国首次参加的世博会，也是改革开放后中国