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四阶魔方

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四阶魔方
打乱的四阶魔方
转动中的四阶魔方

四阶扭計骰英語:Rubik's Revenge),为4×4×4的立方体结构。发明人为彼得·塞波斯坦尼(Peter Sebesteny),四阶魔方起初稱作為Sebesteny魔方,后来在生产前最终定名为“Rubik's Revenge”来吸引魔方爱好者,因为这个名字在英语中有復仇的意思。

三阶魔方不同的是,四阶魔方没有每面不动的中心方块,所以四阶魔方的复原方法与众不同,要先复原中心块和成对的边块形成一个大号的三阶魔方,再用原来的方法复原。

一家名叫东贤(East Sheen)的公司发明了一种新的复原方法:使用三阶魔方的方法先复原边块和角块,再复原中心块。

变化[编辑]

四阶魔方总共有8个角块,24个边块和24个中心块。

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。

每种颜色的四个中心块可以不区别位置,所以总共有24!/(4!6)种变化状态。

24个边块不能进行随意换位,而每一组颜色相同的两块边块是有区别的,因为边块关系到两个面的颜色。所以边块的变化总数总共有24!种。

由于在空间变幻中状态相同而颜色不同的状态会被重复计算,所以真正的状态数还应该除以24。

所以四阶魔方的总状态数为

\frac{8! \cdot 3^7 \cdot 24!^2}{4!^6 \cdot 24} \approx 7.4 \cdot 10^{45}

即7,401,196,841,564,901,869,874,093,974,498,574,336,000,000,000种变化。

結構[编辑]

四階魔方的零件〈第一種〉
四階魔方的零件〈第二種〉

四階魔術方塊總共有8個角塊,24個邊塊和24個中心塊,,它的構成分為兩類:

第一類中心是一個球體,每個週邊的小塊連接著中心球的滑軌,在運動時候會沿著用力方向在滑軌上滑動。
第二類是以軸為核心的四階魔術方塊,這類魔術方塊的構成非常複雜,除了中心球和週邊塊外還有很多附加件。

作為競速運動來說第二種構成的四階魔術方塊運動速度快,不易在高速轉動中卡住。

復原方法[编辑]

术语[编辑]

  • U:上层
  • MU:上数第二层
  • D:下层
  • MD:下数第二层
  • L:左侧层
  • ML:左数第二层
  • R:右侧层
  • MR:右数第二层
  • F:前层
  • MF:前数第二层
  • B:后层
  • MB:后数第二层

最普遍的方法就是先将颜色相同的四个中心块归位,但是要注意一定要符合复原时候的颜色排列,因为四阶魔方没有中心块,所以在颜色选择上面就有可能出现问题。

之后再进行边块的两两配对,当这步完成时候,就成了一个大号的三阶魔方。

最后按照三阶魔方的方法复原。

在完成复原的时候,可能会出现一对边块的颜色反向的情况,这是由于四阶魔方的特性造成的。

外部链接[编辑]