魔方(Rubik's Cube )又稱魔術(shù)方塊，國際標(biāo)準(zhǔn)稱呼為魯比克方塊。由匈牙利布達(dá)佩斯應(yīng)用藝術(shù)學(xué)院的建筑學(xué)教授魯比克·艾爾內(nèi)于1974年發(fā)明。最初，他只是想設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)工具來幫助學(xué)生直觀地理解空間幾何的各種轉(zhuǎn)動，以幫助學(xué)生理解、認(rèn)識立體空間的構(gòu)造。
這個(gè)3×3×3的立方體很快被制造出來了，魯比克教授一開始并沒有意識到自己發(fā)明了一個(gè)極其具有挑戰(zhàn)性的益智玩具，當(dāng)他第一次將自己發(fā)明的魔方打亂，才發(fā)現(xiàn)了這個(gè)后來被無數(shù)人反復(fù)證明的事實(shí)：復(fù)原狀態(tài)的魔方一旦被打亂，想要將其復(fù)原是一件不容易的事情。隨后，他花了大約兩個(gè)月的時(shí)間才用數(shù)學(xué)算式算出它的還原法。有報(bào)道說，一個(gè)智力正常的英國人從1983年接觸魔方開始，花了26年時(shí)間才依靠自己的力量將魔方復(fù)原。
時(shí)至今日，魔方已經(jīng)風(fēng)靡全球，成為世界最受歡迎玩具之一。一個(gè)魔方總共有六種顏色，但這些顏色被打亂后，所能形成的組合數(shù)卻多達(dá)4325億億（43252003274489856000?；蛘呒s等于4.3X1019）。如果我們將這些組合中的每一種都做成一個(gè)魔方，這些魔方排在一起，可以從地球一直排到250光年外的遙遠(yuǎn)星空。也就是說，假如不掌握訣竅地隨意亂轉(zhuǎn)，一個(gè)人哪怕從宇宙大爆炸之初就開始玩魔方，也幾乎沒有任何希望將一個(gè)色彩被打亂的魔方復(fù)原。
多年來，眾多魔方玩家已經(jīng)發(fā)明出眾多的魔方玩法，可以讓一個(gè)初學(xué)者在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會將任意排列的魔方復(fù)原。復(fù)原方法包括層先法、角先法、棱先法、橋式方法、CFOP法等等。其中最早被發(fā)明的也是最為流行的方法是層先法，這種方法是從魔方的結(jié)構(gòu)角度出發(fā)還原其6面顏色的：三階魔方核心是一個(gè)軸，并由26個(gè)小正方體組成。其中包括中心方塊6個(gè)，固定不動，只一面有顏色。邊角方塊8個(gè)(3面有色)(角塊)可轉(zhuǎn)動 。邊緣方塊12個(gè)(兩面有色)(棱塊)亦可轉(zhuǎn)動。
也就是說，層先法的精髓在于——魔方是逐層還原的，而不是一面一面還原。因?yàn)橹行膲K根本不會運(yùn)動，所以整個(gè)魔方需要還原的塊數(shù)為20塊。層先法大致過程是——將魔方分為三層：底層、中層、頂層，分層復(fù)原。用層先法復(fù)原魔方一共分七步，分別為：
層先法示意圖
1. 做好底層十字
這一步比較簡單，初學(xué)者可以無師自通；
2. 調(diào)整底面角塊
這一步與復(fù)原單面的方法一樣，只是要注意順序；
3. 復(fù)原中層棱塊
這一步只需要記兩個(gè)簡單的公式就可以完成。公式1：U' F' U F U R U' R'和公式2：U R U' R' U' F' U F；
4. 做好頂面十字
在這一步會出現(xiàn)三種情況，三種情況是遞進(jìn)關(guān)系，只用記一個(gè)簡單的公式就可以完成——公式3：F R U R' U' F'；
5. 頂角歸位
在這一步會出現(xiàn)四種情況，只需要記兩個(gè)公式，而且兩個(gè)公式是鏡像關(guān)系。也就是把第一個(gè)公式倒過來就是第二個(gè)公式。這一步只需要兩個(gè)公式就可以完成——公式4：R' U2 R U R' U R，公式5：U' R U' U' R' U' R U' R'；
6. 調(diào)整頂角位置
在這一步會出現(xiàn)兩種情況，只需要記一個(gè)公式就可以完成——公式6：R B' R F2 R' B R F2 R2；
7. 調(diào)整頂棱位置
在這一步不需要再學(xué)習(xí)新的公式，只需要用到第五步頂角歸位的兩個(gè)公式就可以完成。
關(guān)于層先法的所有過程，目前已經(jīng)被編寫成公式，整套層先法一共需要背6個(gè)公式，在了解魔方的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，背下這6個(gè)公式，還原魔方并不困難。
據(jù)抽樣調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全球范圍每500人內(nèi)有一人掌握三階魔方的還原法。隨著魔方競技形式的逐步規(guī)范，魔方早已不單單作為一個(gè)玩具出現(xiàn)，而是已經(jīng)逐步成為新型的競技項(xiàng)目，被歸類為手部極限運(yùn)動。2003年，世界魔方協(xié)會(World Cube Association，WCA)成立，致力于舉辦魔方速擰賽。目前，三階魔方6面還原法的最新世界紀(jì)錄由澳大利亞人Feliks Zemdegs(菲利克斯?曾姆丹格斯)于2011年6月25日創(chuàng)建：單次還原5.66秒，平均7.64秒。
當(dāng)然，普通的還原玩法和競速玩法已經(jīng)不能滿足眾多魔方玩家的需要了。除了單手還原、腳擰還原、花式玩法等三階魔方玩法外，魔方的種類也層出不窮：高階魔方、 異型魔方、非對稱魔方、捆綁魔方、連體魔方、魔表、魔板……幾乎每隔一段時(shí)間、市面上就會出現(xiàn)幾種就算是骨灰級玩家也沒見過的新型魔方。由此可見，對于玩 家們來說，魔方是一項(xiàng)樂趣無窮的手腦配合運(yùn)動。
在魔方問世的這38年間，其他益智玩具和各種高科技玩具在市面上層出不窮，然而魔方在益智玩具界一直保持著其領(lǐng)先地位。它與中國的“華容道”和 法國的“獨(dú)立鉆石”一起被并成為“益智游戲界三大不可思議”。它經(jīng)久不衰的魅力不僅僅在于其數(shù)目驚人的顏色組合，還有它的立體結(jié)構(gòu)和所包含的嚴(yán)密邏輯性。 這是目前大多數(shù)玩具都無可比擬的。這也與魔方發(fā)明者魯比克教授的發(fā)明初衷分不開——當(dāng)初，教授不正是希望用它來幫助學(xué)生們理解空間幾何的原理么？
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