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五階扭計骰

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五階扭計骰
打亂的五階扭計骰

五階扭計骰英語:Professor's Cube),為5×5×5的立方體結構的扭計骰,由烏多.克雷爾(Udo Krell)發明。

由於五階扭計骰的結構和三階扭計骰比較相似,所以可以應用它一部分的解法來幫助復原。

發展歷史[編輯]

1974年,魯比克教授發明了第一個扭計骰,即3×3×3立方體結構的「三階扭計骰」(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。第一批三階扭計骰於1977年在布達佩斯的玩具店販售[1]。與Nichols的扭計骰不同,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公司將扭計骰帶至全世界,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公司將扭計骰的名稱改為Rubik's Cube,1980年五月,第一批扭計骰在匈牙利出口[1]

扭計骰廣為大眾喜愛是在1980年代。從1980年到1982年,總共售出了將近200萬個扭計骰。據估計,1980年代中期,全世界有五分之一的人在玩扭計骰[2]

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

變化數[編輯]

五階扭計骰總共有8個角塊、36個邊塊(兩種類型)和54個中心塊(48塊可以移動,6塊固定)。

其角塊的變幻狀態和二階扭計骰相同,所以總共有8!×37種變化狀態。

五階扭計骰的中心塊為3×3結構,所以其每種顏色都有4中心塊是等價的,即中心塊的變化狀態為(24!/(4!6))2種。

其24個外側邊塊的位置不能隨意移動,所以總共有24!種變幻狀態。12個中心邊塊中有11個可以互換位置,所以總共有12!/2×211種變化狀態。

所以五階扭計骰的總變化數為:

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種變化狀態。

機械結構[編輯]

五階扭計骰的零件

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)。

還原方法[編輯]

術語[編輯]

  • U:上層
  • u:上數第二層
  • D:下層
  • d:下數第二層
  • L:左側層
  • l:左數第二層
  • R:右側層
  • r:右數第二層
  • F:前層
  • f:前數第二層
  • B:後層
  • b:後數第二層

降階法[編輯]

降階法即是將五階扭計骰「降階」為三階扭計骰,隨後按三階扭計骰進行還原。[a]

第一階段 第二階段 第三階段
五階扭計骰 step0 1.png 五階扭計骰 step0 2.png 五階扭計骰 step0 3.png
還原中心塊。
將五階扭計骰中央九個小中心塊顏色對齊,將其當做三階扭計骰的中心塊。
合併棱邊。
將五階扭計骰每條棱邊上的三個棱塊顏色對齊,將其當做三階扭計骰的棱塊。
按三階扭計骰還原。
此時,已完成「降階」動作,隨後按三階扭計骰進行還原。

注釋[編輯]

參考文獻[編輯]

外部連結[編輯]