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五阶魔方
打亂的五阶魔方

五阶扭計骰英語:Professor's Cube),为5×5×5的立方体结构的魔術方塊,由烏多.克雷爾(Udo Krell)發明。

由于五阶魔方的结构和三阶魔方比较相似,所以可以应用它一部分的解法来帮助复原。

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发展历史编辑

1974年,魯比克教授發明了第一個魔方,即3×3×3立方体结构的“三阶魔方”(當時稱作Magic Cube),並在1975年獲得匈牙利專利號HU170062,但沒有申請國際專利。第一批三阶魔方於1977年在布達佩斯的玩具店販售[1]。與Nichols的魔方不同,魯比克教授的零件是像卡榫一般互相咬合在一起,不容易因為外力而分開,而且可以以任何材質製作。

1979年九月,Ideal Toys公司將魔方帶至全世界,並於1980年一、二月在倫敦巴黎美國的國際玩具博覽會亮相。

展出之後,Ideal Toys公司將魔方的名稱改為Rubik's Cube,1980年五月,第一批魔方在匈牙利出口[1]

魔方廣為大眾喜愛是在1980年代。從1980年到1982年,總共售出了將近200萬個魔方。據估計,1980年代中期,全世界有五分之一的人在玩魔術方塊[2]

由於魔方的巨大商機,1983年魯比克教授和他的合夥人一同開發了二階四階魔方[3]。並於1986年製造了五階魔方[4]

变化数编辑

五阶魔方总共有8个角块、36个边块(两种类型)和54个中心块(48块可以移动,6块固定)。

其角块的变幻状态和二阶魔方相同,所以总共有8!×37种变化状态。

五阶魔方的中心块为3×3结构,所以其每种颜色都有4中心块是等价的,即中心块的变化状态为(24!/(4!6))2种。

其24个外侧边块的位置不能随意移动,所以总共有24!种变幻状态。12个中心边块中有11个可以互换位置,所以总共有12!/2×211种变化状态。

所以五阶魔方的总变化数为:

 

即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种变化状态。

机械结构编辑

 
五阶魔方的零件

5x5x5總共有8個角塊、36個邊塊(3x12=36)、54個中心塊(9x6=54,48塊可以移動,6塊固定)。

还原方法编辑

术语编辑

  • U:上层
  • u:上数第二层
  • D:下层
  • d:下数第二层
  • L:左侧层
  • l:左数第二层
  • R:右侧层
  • r:右数第二层
  • F:前层
  • f:前数第二层
  • B:后层
  • b:后数第二层

降阶法编辑

降阶法即是将五阶魔方“降阶”为三阶魔方,随后按三阶魔方进行还原。[a]

第一阶段 第二阶段 第三阶段
     
还原中心块。
将五阶魔方中央九个小中心块颜色对齐,将其当做三阶魔方的中心块。
合并棱边。
将五阶魔方每条棱边上的三个棱块颜色对齐,将其当做三阶魔方的棱块。
按三阶魔方还原。
此时,已完成“降阶”动作,随后按三阶魔方进行还原。

注釋编辑

参考文献编辑

外部链接编辑