魔方是一个比较有意思的个体。它的变化是万万千,对于魔方来说,它的构成也有很多种,比如我们常见的就是按阶划分。下面,我们来认识一下各阶魔方是怎样构成的。它们的特点分别是什么。
首先,我们先来认识一下二阶魔方。二阶魔方的英文官方名字叫做Pocket Rubik’s Cube或MiniCube,中文直译叫做“口袋魔方”。它每个边有两个方块。一般来说,比较标准的版本的魔方边长为40mm,另个一个由东贤开发的轴型二阶魔方则为50mm。二阶魔方的总变化数为3,674,160或者大约3.67×10^6。
二阶魔方(Pocket Cube)又称口袋魔方、迷你魔方、小魔方、冰块魔方,为2×2×2的立方体结构。本身只有8个角块,没有其他结构的方块。从结构上来说,二阶魔方与三阶魔方相近。因此,可以用复原三阶魔方的公式进行复原。
三阶魔方通常又被称为Rubik’s Cube,也就是用鲁比克教授的名字命名的。同时,它也是目前最普遍的魔方种类。它每一个边有三个方块。一般来讲,比较准确的官方版本魔方边长为57mm。别看三阶魔方只有26个小方块,它的变化可真不少。它的总变化数为43,252,003,274,489,856,000。三阶魔方由一个连接着六个中心块的中心轴以及结构不一的20个方块构成,当它们连接在一起的时候会形成一个整体,并且任何一面都可水平转动而不影响到其他方块。
四阶魔方的英文名字叫做Rubik’s Revenge相对于三阶来说就要复杂的多,它的构成分为两类,一类中心是一个球体,每个外围的小块连接着中心球的滑轨,在运动时候会沿着用力方向在滑轨上滑动。
另外一类是以轴为核心的四阶魔方,这类魔方的构成就异常复杂。除了中心球和外围块外还有很多附加件。阶魔方的英文官方名字叫做Rubik’s Revenge,直译过来是“魔方的复仇”。官方版本边长为67mm,Mefferts版本为60mm。四阶魔方被认为是2~5阶魔方中最不好复原的,尽管5阶魔方的变化种类比4阶多。然而,由于4阶魔方的中心块并不是固定的,也就不能用一般的方法进行复原。即7,401,196,841,564,901,869,874,093,974,498,574,336,000,000,000种变化。
五阶魔方的构成则更甚于四阶魔方。事实上,每发明一种新的高阶魔方都要经过很长时间。主要是由于不仅要考虑到的可行性,还要考虑到项目的可行性。另外还有魔方做出来之后能不能稳定的用于转动。也正是由于这样,五阶魔方成为官方公布的最高阶魔方。当然,它的结构也不是一般的爱好者可以想象出来的。
五阶魔方的英文名字叫做Professor’s Cube,直译过来是“专家(玩)的魔方”,也说明了它的难度,最好的魔方爱好者能在1分半钟左右就把五阶魔方复原。五阶魔方总共有8个角块、72个边块(两种类型)和54个中心块(48块可以移动,6块固定)。因此,可以计算出五阶魔方的总变化状态数为282,870,942,277,741,856,536,180,333,107,150,328,293,127,731,985,672,134,721,536,000,000,000,000,000种变化。
六阶魔方是由希腊的Olimpic方块公司出产。但是方块本身评价并不太好,最为常见的情况就是容易飞棱,也就是说,在复原中魔方的某些组成部分从魔方上面脱离的情况。如果是出现在比赛中作为无效的复原过程,中心轴不坚固等。
除上以上六种魔方之外,还有七阶与八阶这些比较特别的魔方,为什么说七阶魔方与八阶魔方特别呢,因为这类魔方不是正方体,七阶魔方同样是由希腊Olimpic方块公司出产。同时兼备了收藏,鉴赏及实用价值,方块本身为圆弧型,因若持续以正方体设计,方块的零件将无法固定而散开。同时这也是世界上公开并证实存在的最高阶魔方。