本书是作者30年魔方研究的总结，结合“魔方和数学建模”国家精品视频公开课，论述了魔方里的文化内涵、科学隐喻和魔方的复位，将魔方起源追溯到中国5000年前的洛书，探究了匈牙利产生和传播魔方的科学文化背景。本书使用晶体学符号和群论的方法，创立了能描述N 阶魔方的数学模型，给出了二阶至十一阶魔方的复位方法，建立了魔方和准晶体等多种科学隐喻关系。本书同步制作了电子书，以便读者更多地了解魔方的历史文化、更直观地掌握魔方的复位。
本书可作为科学和文化传播案例的教材，也可供魔方、数学和计算机编程爱好者参考。
- 前辅文
- 第1章 魔方的诞生与传播和匈牙利的数学文化
- §1.1 魔方诞生的时代背景
- §1.2 群星灿烂的匈牙利数学家和魔方的传播
- 第2章 魔方的演化
- §2.1 魔方演化的文化路线
- §2.2 魔方演化的数学路线
- §2.3 魔方演化的游戏路线
- 第3章 魔方的构造和状态
- §3.1 魔方的力学构造
- §3.2 魔方的数学构造
- §3.3 魔方的心理学构造
- 第4章 魔方和八卦
- §4.1 太极八卦坐标系
- §4.2 八卦的对称性和周期性
- §4.3 魔方的八卦描述
- 第5章 三阶魔方转动及其描述
- §5.1 标准魔方
- §5.2 魔方转动参照坐标系
- §5.3 魔方的晶体学表示
- 第6章 N阶魔方转动及其描述
- §6.1 魔方的阶和方向指数
- §6.2 高阶魔方的转动符号
- 第7章 三阶魔方的复位
- §7.1 魔方的复位操作
- §7.2 复位第一层
- §7.3 复位第二层
- §7.4 复位第三层
- 第8章 四阶和五阶魔方的复位
- §8.1 四阶和五阶魔方小块的指数
- §8.2 降阶魔方
- §8.3 <211>交换操作
- §8.4 <221>交换操作
- §8.5 <210>小块的同色
- §8.6 特殊的错位情况
- 第9章 六阶和七阶魔方的复位
- §9.1 六阶和七阶魔方小块的指数
- §9.2 降阶魔方
- §9.3 面块的操作
- §9.4 边块的操作
- §9.5 <310>和<320>的处理
- 第10章 八阶和九阶魔方的复位
- §10.1 八阶和九阶魔方小块的指数
- §10.2 降阶魔方
- §10.3 面块的操作
- §10.4 边块的操作
- §10.5 <410>,<420>和<430>的处理
- 第11章 十阶和十一阶魔方的复位
- §11.1 十阶和十一阶魔方小块的指数
- §11.2 降阶魔方
- §11.3 面块的操作
- §11.4 边块的操作
- §11.5 <510>,<520>,<530>和<540>的处理
- 第12章 二阶魔方
- §12.1 二阶魔方及其概念
- §12.2 二阶魔方的转动
- §12.3 二阶魔方的复位方法
- 第13章 魔方转动矩阵
- §13.1 魔方转动的坐标表示
- §13.2 魔方转动矩阵
- 第14章 魔方转动的数学模型
- §14.1 魔方转动方程
- §14.2 镜像处理
- §14.3 右手化处理
- 第15章 魔方转动的计算机程序
- §15.1 魔方程序的数据与变量
- §15.2 魔方计算机程序框图
- §15.3 魔方计算机程序的运算过程
- 第16章 魔方的科学隐喻
- §16.1 魔方和晶体学
- §16.2 魔方和准晶体
- §16.3 魔方和夸克
- §16.4 魔方和混沌
- §16.5 魔方和基因
