十萬個為什麼﹕復原扭計骰最少要轉幾次？
【明報專訊】扭計骰是深受大眾喜愛的益智玩具。自1974年面世以來，這玩具風靡全球，經久不衰。原來，扭計骰的設計還包含深奧的數學題呢！
標準的扭計骰是結構3x3x3的立方體，核心是一個軸，由26個小立方體組成。開始玩的時候，每面都只有一種顏色，但隨意轉動數次後，顏色會被打亂。這時如你想將它復原(即恢復開始時每面的顏色)，就不太容易了。
你知道嗎？扭計骰顏色組合的總數是天文數字：約4325億億！如果我們把所有不同顏色組合的扭計骰排成一行，這一行有多長呢？能從香港排到北京嗎？不止。能從地球排到月球嗎？也不止。它的長度足有250光年！
扭計骰的顏色組合那麼多，要復原扭計骰必須具一定技巧。純熟的玩家往往在很短的時間內，即可將扭計骰復原。
那麼，最少要轉動多少次才可復原扭計骰呢？這問題不僅讓扭計骰愛好者感到好奇，還引起不少數學家的興趣。這其實是頗困難的數學問題，數學家甚至給扭計骰的「最少的轉動次數」取了一個很氣派的別名，名叫「上帝之數」。自20世紀90年代起，數學家就開始尋找這神祕的「上帝之數」。
透過一些特殊的計算方法和利用電腦的幫助，數學家在2008年得出「上帝之數」的估計值為22。2010年7月，終於有數學家證明「上帝之數」的真正數值應該是20。
因此，現在我們可以確定地回答「扭計骰最少要轉動多少次才能復原？」這問題了，答案就是20次。
扭計骰的發明
扭計骰是匈牙利布達佩斯應用藝術學院的建築學教授魯比克(Erno Rubik)發明的。魯比克最初想要發明能演示空間轉動、幫助學生理解空間幾何的教學工具。他決定製作由小方塊組成、各面能隨意轉動的立方體。
如何能讓立方體的各面能隨意轉動而不散開呢？這問題讓魯比克陷入了苦思。1974年一個夏日的午後，他在多瑙河畔乘涼，他的目光無意間落在河畔的鵝卵石上時，忽然靈感閃現，他用類似於鵝卵石那樣的圓形表面來做立方體內部的結構，結果他發明了扭計骰！
■知多點﹕5.55秒
扭計骰大賽
世界各地均有舉辦扭計骰大賽。大賽中，不斷有玩家刷新最快復原時間的紀錄。據世界魔術方塊協會的紀錄，現時標準扭計骰單次復原時間的世界紀錄為5.55秒！
文、圖：香港教育圖書公司《十萬個為甚麼》(新視野版)
數學II (2014年7月出版)
