在 1980 年 8 月出版的法國(guó)《為了科學(xué)》（Pour la Science）雜志第 34 期里，埃馬努埃爾·哈伯斯塔特發(fā)表了題為“匈牙利方塊及群理論”（Le cube hongrois et la théorie des groups）的文章，在其中描述了魔方，并基于魔方數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)分析提出一種還原魔方的實(shí)用方法。
這篇文章讓魔方在法國(guó)風(fēng)靡一時(shí)，而人們對(duì)魔方的癡迷早已快速席卷世界各地。
回溯到此前六年，雕塑家及建筑學(xué)教授埃爾諾·魯比克發(fā)明了由 26 個(gè)通過(guò)巧妙機(jī)械結(jié)構(gòu)相連的小方塊組成的魔方。魔方各面由 9 個(gè)方塊（3×3）構(gòu)成，每面均可繞著平行于棱且經(jīng)過(guò)面中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn)。這本該是一個(gè)完整的 3×3×3 立方體，但中心位置的方塊卻替換為轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，使整體既相互連接，又能轉(zhuǎn)動(dòng)。魔方處在初始形態(tài)時(shí)，各面都僅有一種顏色，總共是藍(lán)、紅、橙、綠、黃、白六種。把魔方各面擰幾下，不同顏色的方塊被打亂，問(wèn)題就是怎樣將魔方還原到初始形態(tài)。
試著擺弄幾下，我們就能理解這個(gè)益智游戲結(jié)構(gòu)的一些基本要素。
每個(gè)面的中心塊繞著自身旋轉(zhuǎn)，位置不變。它們決定著每個(gè)面的顏色，可以準(zhǔn)確地表示立方體的方向。
角塊一共有 8 個(gè)，一直在頂點(diǎn)位置。每個(gè)角塊有 3 個(gè)顏色不同的可見(jiàn)面，考慮魔方每個(gè)面中心塊的顏色，可以準(zhǔn)確判定一個(gè)角塊在魔方還原后所處的位置。
剩下 12 個(gè)就是棱中間的棱塊。每個(gè)棱塊有兩種不同顏色的可見(jiàn)面，和角塊一樣，可以準(zhǔn)確判定棱塊在最終形態(tài)中所處的位置。
1 魔方的最難形態(tài)，為了證明 20 步總能足以將魔方還原，人們?cè)谶\(yùn)算過(guò)程中得出這種極致形態(tài)。圖中將 20 個(gè)還原步驟一一畫(huà)出。你可以照著圖反向操作，給自稱(chēng)魔方高手的親朋好友出個(gè)難題。
還原魔方看起來(lái)簡(jiǎn)單，實(shí)際卻是塊難啃的骨頭。魔方一旦被打亂，在沒(méi)有任何幫助或從未對(duì)魔方背后的數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行過(guò)深入研究的情況下，任憑怎么努力也不可能將它還原。這個(gè)游戲?qū)嵲谔y了，它能大受歡迎也耐人尋味。
自 1977 年第一批魔方在匈牙利上市以來(lái)，大約有 3 億 5 千萬(wàn)個(gè)魔方被生產(chǎn)和銷(xiāo)售。魔方打敗各類(lèi)益智游戲，成為各歷史階段的銷(xiāo)量冠軍——唯一的例外也許是Taquin（也叫作“15 塊拼圖”）。自 1879 年問(wèn)世以來(lái)，Taquin 游戲衍生出數(shù)千種不同版本，我們無(wú)法統(tǒng)計(jì)到底一共制造、銷(xiāo)售了多少。盡管魔方被造假者無(wú)恥地剽竊、復(fù)制，魔方還是為其發(fā)明者埃爾諾·魯比克收獲了財(cái)富和榮譽(yù)，讓他可以在后半生專(zhuān)心發(fā)明并制作其他益智游戲。
人們圍繞魔方的構(gòu)造理論和解答方法出版和發(fā)表了眾多書(shū)籍和文章。在互聯(lián)網(wǎng)上也有大量專(zhuān)門(mén)講解魔方的網(wǎng)頁(yè)。每年涌現(xiàn)的大量文獻(xiàn)可追溯到 20 世紀(jì) 80 年代，那時(shí)，人們對(duì)魔方的熱情幾近狂熱。喬治·赫爾姆斯編纂的文獻(xiàn)收錄了 22 種語(yǔ)言的 719 篇文章。1979 年有 14 篇著作發(fā)表、1980 年 52 篇、1981 年 174 篇、1982 年 70 篇、1983 年 15 篇。詹姆斯·諾斯的著作《魔方的簡(jiǎn)單解法》（The Simple Solution to Rubik's Cube）是 1982 年 1 月全球銷(xiāo)量最大的圖書(shū)，在暢銷(xiāo)書(shū)排行榜上停留三年之久，總共賣(mài)出了逾六百萬(wàn)冊(cè)。另有多本魔方書(shū)籍的銷(xiāo)量都超過(guò)了百萬(wàn)冊(cè)。
世界各地都在舉辦魔方競(jìng)賽。世界魔方協(xié)會(huì)（WCA）為眾多比賽提供贊助。
最厲害的魔方玩家不到 10 秒就能還原 3×3×3 魔方。有一點(diǎn)要說(shuō)清楚，世界魔方協(xié)會(huì)的規(guī)則允許在開(kāi)始擰魔方之前先觀察 15 秒。15 歲的澳大利亞冠軍菲利克斯·曾姆丹格斯平均用 8.5 秒就能將魔方還原。他也能解決更難的 4×4×4 魔方，平均耗時(shí) 42 秒；還有極難的5×5×5魔方，平均耗時(shí) 68 秒。
有些記錄沒(méi)那么正規(guī)，但也成為了經(jīng)典戰(zhàn)績(jī)，像體育競(jìng)賽紀(jì)錄一樣不斷被刷新。2010 年的單手?jǐn)Q魔方冠軍用時(shí) 14.7 秒。腳擰魔方冠軍用時(shí) 42 秒。2008 年 11 月 16 日，米蘭·巴提克用不到 24 小時(shí)的時(shí)間復(fù)原了 4786 個(gè)魔方，打破之前 3505 個(gè)魔方的紀(jì)錄。值得一提的是，巴提克連續(xù) 24 小時(shí)成功保持了每個(gè)魔方平均耗時(shí) 18.05 秒的驚人速度！
2 魔方主義畫(huà)派：這些畫(huà)作由 9 種像素塊構(gòu)成，藝術(shù)家用足夠多的魔方，將 其一面擰成不同顏色的 9 個(gè)像素塊，用 6 種顏色耐心拼成整幅作品。類(lèi)似作品 可以在 www.space-invaders.com/archives.html 看到。
魔方盲擰更加不可思議。玩家對(duì)魔方進(jìn)行觀察之后，蒙上眼睛擰轉(zhuǎn)魔方。2010 年的盲擰冠軍莊海燕包括觀察步驟的整個(gè)操作過(guò)程只用了 31 秒。盲擰魔方數(shù)量的世界紀(jì)錄屬于印度尼西亞人穆哈默德·伊里勒·凱魯·阿納姆。2010 年，他在觀察魔方后蒙上眼睛，于規(guī)定的一小時(shí)內(nèi)逐一還原了 16 個(gè)魔方。
最年輕的魔方玩家在成績(jī)被認(rèn)可時(shí)只有 4 歲。年紀(jì)最大的玩家高齡 88 歲。魔方盲擰的難度更大，玩家年齡紀(jì)錄分別是 10 歲和 60 歲。
玩魔方的成就感在于把玩時(shí)體驗(yàn)到的樂(lè)趣。僅由磁鐵吸在一起的八方塊立方體益智游戲比魔方還早幾年誕生，它與魔方類(lèi)似，卻更為簡(jiǎn)單。磁鐵吸附的方塊很容易被拆下，而非只能轉(zhuǎn)動(dòng)變換位置，因此，玩家可以投機(jī)取巧，游戲也未能引起轟動(dòng)。魔方的天才創(chuàng)意在于機(jī)械創(chuàng)新，而非數(shù)學(xué)創(chuàng)意。
在魔方各類(lèi)卓然出眾的變體中，空心魔方堪稱(chēng)奇跡?？招哪Х降耐庥^和轉(zhuǎn)動(dòng)方式與魔方相同，只是魔方用于運(yùn)轉(zhuǎn)的所有構(gòu)件都消失了：立方體中心和每個(gè)面的中心都是空的，僅剩下 8 個(gè)角塊和 12 個(gè)棱塊，就能完全像魔方那樣移動(dòng)（參見(jiàn)下圖）。締造魔方神話的精巧機(jī)械結(jié)構(gòu)就這樣被超越了！如果你想嘗試研究魔方的各種變體，且不想一一購(gòu)買(mǎi)，可以通過(guò)網(wǎng)上的免費(fèi)小程序就模擬操作（特別推薦：www.randelshofer.ch/rubik/index.html）。（讓·保羅·德拉耶）
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