说课：中国大学视频公开课《魔方和数学建模》(2)

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    1880年，15子棋（15 Puzzle）在全世界达到了疯狂的顶点，这种游戏文化（含数学文化）沉淀之后，为转动魔方的萌芽和诞生准备好了文化营养的温床。

15子棋文化（游戏文化和数学文化）沉淀（发酵）了约100年的时候，转动魔方像雨后春笋般地在世界各地冒了出来。

有证据表明，1974年前后，在英国、美国和日本等国，都有人发明出了转动魔方，这足以证明匈牙利人鲁毕克发明出转动魔方不是一个孤立的事件。

既然魔方的出现不是一个孤立的事件，我们就可以在科学与文化的背景下，追溯魔方的起源问题，因此就可以有第1讲那样的主题和讲法。

1970年英国人头脑里的3阶转动魔球（魔方变种）是从哪里来的？

1972年美国人头脑里的2阶转动魔方是从哪里来的？

1974年匈牙利人鲁毕克头脑里的3阶转动魔方是从哪里来的？

1976年日本人头脑里的3阶转动魔方是从哪里来的？

为什么只有匈牙利人的魔方能风靡全球？

转动魔方在1974年前后能出现在4个不同的国家，这绝对不是偶然的。这是世界游戏文化（含数学文化）发展沉淀到一定程度的必然产物。

1970年，英国人发明了一个3×3×3转动魔球，于1971年获得英国专利（UK patent 1344259），如图1 和图2所示。

1972年，美国人发明了一个2×2×2转动魔方，其转动功能和现在流行的二阶魔方完全相同。图3是专利申请书首页，图4是二阶（2×2×2）魔方的结构，同时还给出两种衍生物，2×2×2魔球，2×2×3变种魔方。

图4 1972年美国人发明的转动魔方的结构示意图及其衍生物

以上的发明专利申请都发生在匈牙利人发明转动魔方之前，就在匈牙利鲁毕克申请专利的同时，日本人Terutoshi Ishigi发明了和鲁毕克魔方的结构和外形几乎完全相同的转动魔方，其专利编号为JP55-008192，时间为1976年。

由此可见，匈牙利人鲁毕克发明转动魔方不是一个孤立的事件。历史文献似乎说：魔方在1974年前后出现是必然的，是世界文化发展沉淀的产物。但是，为什么只有匈牙利人的魔方能风靡全球？

1970年英国人发明了3阶转动魔球（魔方变种）；

1972年美国人发明了2阶转动魔方；

1974年匈牙利人发明了3阶转动魔方；

1976年日本人发明了3阶转动魔方；

为什么只有匈牙利人的魔方能风靡全球？且听下回分解！