2008 년 7 월, 세계 각지에서 온 많은 최고의 큐브 선수들이 체코 중부의 파두비스에 모여 큐브의 중요한 대회인 체코 오픈 대회에 참가했다. 이번 경기에서 네덜란드 선수 E. Akkersdijk 는 단 7.08 초만에 완전히 헝클어진 큐브를 복원할 수 있다는 놀라운 기록을 세웠다. 우연히도 지난 8 월 큐브 뒤의 수학 문제에 대한 연구도 중요한 진전을 이루었다. 이 글에서 우리는 큐브와 그 뒤의 수학 문제를 소개할 것이다.

1. 전 세계에서 인기 있는 장난감

1974 년 봄 부다페스트 응용예술학원 건축학 교수 E. Rubik 은 재미있는 생각을 가지고 있다. 그는 학생들이 공간 기하학의 다양한 회전을 직관적으로 이해할 수 있도록 교육 도구를 디자인하고 싶어한다. 심사숙고한 후, 그는 작은 사각형으로 구성된 3×3×3 의 입방체를 만들기로 결정했는데, 각 면은 마음대로 회전할 수 있다.

이 아이디어는 좋지만 실제로 까다로운 문제에 직면 해 있습니다. 이러한 큐브의 모든 면을 자유롭게 회전시키는 방법은 무엇입니까? 루비크는 자석이나 고무줄로 작은 정사각형을 연결하는 것과 같은 여러 가지 방법을 생각해 보았지만 모두 실패했다. 그해 여름의 어느 날 오후, 그는 다뉴브 강변에서 바람을 쐬고 있었고, 무심코 강가의 조약돌 위에 눈빛이 떨어졌다. 갑자기 새로운 생각이 그의 머릿속을 스쳐 지나갔다. 조약돌 표면과 비슷한 원형 표면으로 입방체의 내부 구조를 처리한다. 이 새로운 아이디어는 성공적이었고, Rubik 은 곧 자신의 디자인을 완성했다. 헝가리 특허청에 특허를 신청했습니다. 이 디자인은 모두가 잘 아는 큐브, 큐브라고도 함) [주 1].

6 년 후 헝가리 사업가 겸 아마추어 수학자가 이끄는 루빅 큐브 (Rubik's Rubik's Cube) 가 서유럽과 미국 시장에 진출해 놀라운 속도로 전 세계를 휩쓸고 있는 패션 장난감이 됐다. 이후 25 년 동안 큐브 판매량이 3 억을 돌파했다. 큐브' 선수 중에는 이를 배우는 아이도 있고 다국적 기업의 사장도 있다. 루빅이 생각했던 것처럼 우주 기하학의 교육 도구가 되지는 않았지만 역사상 가장 잘 팔리는 장난감이 되었다.

베스트셀러 큐브의 가장 큰 마법은 놀라운 색상 조합의 수에 있다. 루빅스 큐브는 각 면에 6 가지 색상으로 출고되지만, 이러한 색상이 흐트러지면 4325 억 개에 달하는 조합이 형성될 수 있습니다. 만약 우리가 이 조합들을 각각 하나의 큐브를 만든다면, 이 큐브들은 함께 배열될 것이다. 지구에서 250 광년 떨어진 먼 별까지 줄을 설 수 있다. 즉, 만약 우리가 이런 큐브의 한쪽 끝에 등불을 놓는다면, 250 년이 걸려야 빛이 다른 쪽 끝을 비출 수 있다는 것이다. 부지런한 게이머가 모든 조합을 시도해 보고 싶다면, 먹거나 마시지 않아도 잠도 자지 않아도 초당 10 가지의 다른 조합이 나온다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 노력명언) 1500 억년이 걸려야 얻을 수 있다. 이런 조합수치에 비해 평일에 광고주들이 많이 사용하는' 천억',' 수억',' 수십억' 과 같은 허세, 고객을 홀랑거리는 형용사는 모두 얻기 어려운 겸손이 되었다. 우리는 매우 겸손할 수 있다. 마음대로 돌아서는 법을 모른다면, BIGBANG 부터 큐브 놀이를 해 온 사람이라도 색이 헝클어진 큐브를 복원할 희망이 거의 없다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 자유명언) (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 자유명언)