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第11章 跳起动脑舞

专家说,衰老并非开始于脸上的第一道皱纹,而是从我们的大脑开始的。

大脑锻炼

大脑的衰老主要表现在两个方面,一方面是记忆力下降——想看看报纸,但那副不知趣的眼镜就是想不起放到哪里了——平均30岁时起,这种状况就开始发生了;而另一方面就是“执行能力”(面对特定问题时做出合适的行为选择以及在复杂情况下集中注意力的能力)衰退——开起车来没有当年那么顺手了,已经无法达到当年的水平——许多人到了70岁才开始表现出来。

在大脑衰老的过程中,它会因为单个神经元的逐渐变小而萎缩,特别是在海马区和前额皮质。但是也有一些大脑的功能不会因为年龄增长而下降,比如语言能力和理解能力会一直保持在良好状态,并且还有提高的可能。至于技术,只要能够坚持训练,也会得到相应的改进。

不看不知道

减缓脑退化速度的十项要旨

1.年轻时注意编排脑活动的程序。在20岁时(这时被誉为“大脑状态最好”的鼎盛时期)掌握并贮存大量知识,学会考虑和分析问题的方法;经常活动手足,使各种动作灵活协调。

2.大量阅读。即使到了中年也要坚持读书,并培养各种兴趣,这样才能保持脑子的灵活性。不要沉溺于电视,令脑子一片空白。

3.预防动脉硬化、糖尿病。这些疾病会加速脑退化,所以最好从中青年时就开始注意饮食,预防这类疾病的发生。

4.定期做好身体检查。

5.提防忧郁症。要保持心情愉快,常同大家直言欢笑。

6.保持充足的睡眠,解除脑疲劳。睡眠是脑退化的晴雨表。当脑的血液循环出现异常,或者有病理性退化时,睡眠的规律就被破坏,长期失眠会使脑退化。

7.善于把自己的情绪转入最佳状态。在连续较长时间的单调劳动后,常会引起脑疲劳。如果能及时转到另一项性质不同的工作上,就会使脑松弛,可以通过听音乐、散步、娱乐等活动转化自己的情绪,使之经常保持最佳状态。

8.经常活动手指。手指的精细动作能够刺激脑子,防止脑退化。手指动作的形式多样,如弹奏乐器、转动健身球等。双手交替运动是刺激大脑两半球的好办法。

9.结交一些年龄小的朋友。让自己常常受到青春活力的感染,保持一颗童心。

10.要有好奇心。选择一些自己专业外的、有兴趣的项目,如书法、绘画、乐器、旅游等,使自己兴趣广泛,以保持智力经久不衰。

美国宾夕法尼亚州立大学人类发展学教授谢里·威利斯(Sherry Willis)耗资1500万美元进行了一项健脑研究,发现健脑有助延缓大脑衰老。时间不用太长,只要十次健脑训练,在未来的5年中大脑的反应和认知能力都会因此而受益。

来自美国6个城市平均年龄为73岁的2802名志愿者参加了谢里的实验。这些志愿者来自不同社会背景,拥有不同文化教育程度。研究人员根据志愿者的认知能力和反应能力,把他们分为4组。其中,一组志愿者接受记忆能力训练,一组接受推理能力训练,另一组接受快速反应能力训练,最后一组则不接受任何训练以做对比。

训练结束5年后,研究人员对依然在世的1877名志愿者进行了对比测试。他们发现,接受记忆能力训练的实验组平均记忆能力比最后一组强75%,接受推理能力训练的实验组平均推理能力比最后一组强40%,而练习大脑快速反应能力的志愿者则比最后一组的反应能力强300%。

真是振奋人心的研究成果,既然如此,我们也赶快找些方法来“健脑”吧。

练脑13法

1.天然氧吧

脑专家认为,氧是大脑思考能力的推动力。每天清早到公园,或是每逢周末到郊外,一边呼吸着新鲜的空气,一边做做“有氧健身操”,亦或沿着林间小道慢跑几公里,无疑是最佳的健身和健脑妙法。

有氧健身运动也对提高脑力大有益处,这也许就是为什么许多人在慢跑或步行的时候突然灵感闪现的原因。从原则上讲,任何运动都有利于促进人的思维能力,它好比是对大脑进行大扫除,有助于清除那些堆积在大脑中的信息垃圾,重新让脑力加速。

2.集体运动

集体运动要求参与者具有良好的记忆力和快速的反应能力,这是训练脑筋灵敏度的最好办法。

3.高尔夫

无论是对专业高尔夫球运动员还是业余高尔夫爱好者来说,注意力集中都是最重要的。有瑞典的一项研究表明,走路打完18洞,等同于最激烈的有氧运动40%—70%的强度,也相当于45分种的健身训练。心脏病专家爱德华·帕兰克(Edward Palank)通过研究发现,走路打球能够有效地降低坏胆固醇,保持好胆固醇——胆固醇属于体内的基本脂类化合物,它是人体细胞膜的成分,参与性激素的合成,我们的大脑细胞差不多完全是由它构成的。

高尔夫场上并不是最初就设计成18洞的。位于苏格兰的高尔夫发源地圣安卓(St。An~drews)球场当初沿着海边开辟了11个球洞,那时往返各打一次,共计打22洞作为一轮。但是,1764年球场因部分被水淹沒,在休整时将前4个洞规划成为2个洞,所以往返各9洞,共计18洞,从此也成为球场的标准洞数。

4.“地中海餐”

“地中海餐”的最大特点就是多吃新鲜水果和蔬菜。专家指出,当我们感到有点饥饿时,脑子最好用,功能的发挥也会达到最佳。

所谓“地中海餐”,是泛指希腊、西班牙、法国和意大利南部等处于地中海沿岸的南欧各国,以蔬菜水果、鱼类、五谷杂粮、豆类和橄榄油为主的饮食风格。包括了橄榄油、红葡萄酒、各种蔬菜水果(尤其是番茄、大蒜、洋葱等)、全谷类食品而非精炼的碳水化合物,各种豆类,以及海鲜。

地中海健康关键词:生吃,橄榄油,低脂,大蒜,香料。

5.掌握大脑的节奏

大脑拥有自己的工作节奏。根据这个节奏,人脑只能保持90分钟左右的高效率地工作,一旦超过这个时限,我们就会感到疲倦,难以集中精力。此刻,应当休息15分钟,准备进入下一个新的周期。

此外,大脑的生理休眠时间为12:00—15:00,在此期间大脑的工作效率会大幅度减低,而15:00之后,大脑则重新恢复高效的工作状态。

6.与世隔绝1小时

每天过至少1小时“与世隔绝”的生活,给大脑提供一个进行创造性思维的空间,以此提升创造力。可以冥想或写日记,把一天中所发生的让你开心的事情或是让你觉得很有成就感的事情统统记录下来,这样做不但能解除记忆负荷还可以提升创造力。

7.饮水促进脑部血液循环

专家建议大家每天至少饮用两升水。当人体吸收了充足的水分时,大脑中的血液循环就会变得畅通,神经细胞就会顺畅地传递各种信息。如果长期饮水不足将会导致神经细胞的死亡,从而影响脑功能。有研究表明,老年痴呆症患者中约有10%的人存在饮水不足的现象。

8.听音乐

经常听音乐或者放声歌唱有益于提升大脑功能,因为音乐对右脑和左脑都会产生积极影响。音调的旋律可以训练右脑,节奏则可以训练左脑。

9.一杯红酒

适量饮用葡萄酒,有助于提高大脑记忆力和学习能力。两位来自米兰大学的医生经过大量实验发现,适量饮用葡萄酒将促进大脑内产生一定量化学物质,这种物质能促进一种与神经细胞记忆有关的生成。据测定:饮用葡萄酒后这种物质的生成能增强大脑的记忆力和学习能力。另一位医生发现,肥胖患者在减肥期间适当饮用葡萄酒,将保持旺盛的精力,不会因为节食而萎靡不振,导致记忆力减退。

红酒中含有人体维持生命活动所需的三大营养素:维他命、糖及蛋白质。葡萄糖是人类维持生命、强身健体不可缺少的营养成分,是人体能量的主要来源。葡萄酒中还有24种氨基酸,是人体不可缺少的营养物质。葡萄酒中的有机酸成分也不少,如葡萄酸、柠檬酸、苹果酸,大都来自葡萄原汁,能够有效地调解神经中枢、舒筋活血,对脑力和体力劳动者来说,都是不可缺少的营养物质。干红葡萄酒中还含有Ve、Vb、VB2等多种维生素和钙、镁、铁、钾、钠等多种矿物质,其中矿物质与多种微量元素集合起来,远胜于最优质的矿泉水。

10.充足睡眠

日光对人脑的工作效率具有重大的作用,每天开始工作的最佳时间是9:00或10:00,这时候脑力最为充足。如果起得过早,通常会增加大脑的负担。

11.一件事

每天至少花一点时间聚精会神地集中处理一件事情或思索一个问题,并尽量避免被人打断。这就好比每天的脑力训练,能够开发你的创造力,让大脑更好、更富有成效地工作。

12.干嚼促进思维

干嚼食物可以显著提高大脑的思维能力,同时还有健脑的功能,可增加脑细胞的传递,提高大脑的工作效率,起到预防大脑老化的作用。

13.几颗核桃

核桃仁含丰富的营养物质,每100g核桃仁中,蛋白质含量为15—20g,脂肪60—70g,碳水化合物10g,并含有人体所需的钙、磷、铁、锰等多种无机盐和微量元素,经常食用可以起到健脑益智的作用。

接下来,我们再看看还有哪些简单的小花样可以让我们随时随地轻松地“动脑”吧。

第一招:翻绳

翻绳,又叫“解股”、“线翻花”、“翻花鼓”、“编花绳”等。土族、满族、蒙古族等称之为“解绷绷”,在杭州称为“挑花花线”。

翻绳可锻炼玩者的耐心和敏捷性,并在娱乐中寻求解决问题,同时具有巧手、健脑、启智的作用;对于儿童,翻绳还有助于提高其合作意识和合作能力,并有益于增强儿童的活动兴趣、自信心和自制力。

游戏玩法:将用于游戏的线绳(多用毛线,约1米)做成环状,并打结。

1.单人的玩法是将绳圈套在双手上,用双手手指或缠或绕或穿或挑,经过翻转将线绳在手指间绷出各种花样来。

2.双人翻花绳的玩法是:一人以手指将绳圈编成一种花样,另一人用手指接过来,翻成不同的花样,相互交替,直到一方不能再翻下去为止。

线绳翻花在世界上不同地域和种族中都是非常普遍的游戏。现今有数千种翻法,其中一些还非常复杂。一些常见的花样有专门的名称,如“面条”、“牛眼”、“麻花”、“手绢”等。

在翻绳的过程中,要尽量顺利完成整套花样。头脑清晰、眼明手快、手指灵活才能变出花样,否则就会打结。

第二招:头部按摩

多作头部按摩,可促进大脑血液循环,延缓大脑衰老。可起到提高智力、养神健脑的作用,而且可以缓解神经衰弱的症状。做法很简单:第一步,双手十指分开,顺着发际线从前向后,由上而下,再由下而上做直线按摩;第二步,两拇指按在太阳穴上,略施力度,先顺时针方向按揉,然后逆时针方向按揉。

第三招:早晚拉手指

手指的触觉神经和大脑是直接联系的,所以手指活动可以有效地刺激中枢神经系统,有利于加强人大脑皮质区域的管理功能。

拉手指的方法:首先,将小指向内折弯,再向后拨,两手分别反复作这种屈伸运动各10次;接着揉捏小指根部正中10次;然后双手十指交叉,用力相握,然后猛力拉开,给予肌肉必要的刺激;最后是刺激手掌中央,即从中指根部向手腕横纹垂直画一条线,用手指揉按刺激该线正中部位,每次揉按20次,这既有助于血液循环,又对安定自律神经有效。

此外,还可以经常揉搓中指的尖端,每次约3分钟,这对大脑血液循环很有好处。

第四招:深呼吸

深呼吸时,请做到双眼微闭,集中意念,并保持愉快的心情,全身轻松自然。

首先吸气吸到不能再吸为止,稍作停顿,然后再尽力将气呼出。呼吸的速度不能过快,“一呼一吸”即为完成1组。如果时间比较宽裕,练习30组呼吸或更多;在时间没有很多的情况下则练习10组便可以了。

当工作或学习感到大脑疲劳时,像这样做5—8组深呼吸,就能把养分通过血液输送给大脑,使其保持良好的状态。此方法适合任何年龄的任何脑力劳动者,但需要注意的地方是,当呼吸做得过深时,可能会出现头晕的感觉,这时则需要减慢呼吸,闭目休息一会后,很快就会恢复正常的。这种练习的时间早上或晚上效果最佳,其他时间也可,但饭后1小时内不建议练习。

第五招:聪明健脑操

这是一套在欧美、日本等国家颇为流行的“聪明健脑操”。它可以开发右脑,激活老人的大脑功能,从而可以防止老年痴呆症。

好了,换上一套舒适合体较宽松的衣服,我们开始:

预备式

1.双脚分开站立,与肩同宽。

2.左肩上下耸动10次,然后左臂顺、逆时针各转10次。

3.前后甩动左手各100次。

4.左手握拳,在胸前向前屈伸10次。

5.右手握住左腕,左手拇指顺、逆时针各转10次。

坐式

1.用左手拇指点按左手食指指尖2次,中指1次,无名指3次,小指4次,然后反过来,点按无名指3次,中指1次,食指2次,反复16遍。

2.坐在椅子上,左脚弯曲并提起,双手抱住左脚,尽量靠近胸部,然后放下,反复10次。

3.用双手掌心从上向下,轻轻拍打左脚内侧及外侧各10次。

4.左脚搭在右腿上,左脚踝部正转、反转各10次。

卧式

1.在床上不用枕头仰卧,左臂在体侧顺、逆各转10次。

2.左脚向左侧及右侧斜上方各高举10次。

3.左脚弯曲后伸直,反复10次。

4.双手抱住左脚,膝盖尽量靠近胸前,然后上半身向上抬起,变为坐式,反复10次。

数独,让大脑活跃起来

18世纪后期,瑞士数学家欧拉发明了一种当时称作“拉丁方块(Latin Square)”的游戏,不过未能引起世人重视。到了上世纪70年代,美国一家数学逻辑杂志“Dell Puzzle Magazines”慧眼识珠,开始刊载这种游戏,取名“数字拼图(Number Place)”。

1984年,日本某游戏杂志发表了这种游戏,并将其命名为“数独(Sudoku)”——独立的数字,从此这一游戏开始风靡全球。现在,欧美各地到处都看得到有人拿着纸笔玩数独,在英国还有教师主张用它来训练学生脑力。

在9格宽×9格高的大九宫格(汉字书法练习时的辅助道具之一,为3乘3的正方形格子,共9格)中有9个3格宽×3格高的小九宫格,并提供一定数量的数字。根据这些数字,利用逻辑和推理,在其他的空格上填入1到9的数字。在每个小九宫格内不能出现一样的数字,在每行、每列也不能出现一样的数字。这种游戏只需要逻辑思维能力,与数字运算无关。虽然玩法简单,但数字排列方式却千变万化,所以不少教育者认为数独是锻炼脑筋的好方法。

数独并没有太多的刺激性,也没有什么精彩的过程,但很多人都乐此不疲。原因在于,我们只要印出一张小小的卡片,就可以带着数独到处玩。既不占地方,又随时可以开始并随时休息。而且当你在千头万绪中突然推敲出某个数字,因此而成功解出答案所获得的满足是不可言表的,更何况这又是一个自混乱中理出头绪的游戏。

按难易程度,数独可以分为极易、容易、中等、困难和极难等五类题型,其中极易和容易型的数独题,由于方格中的数字较多,因而花费的时间要少许多,解题的方法也相对简单一些,适合拿来热身,让大脑活跃起来;而中等以上的数独就需要我们花费更多的时间和功夫推敲并配合一些技巧来辅助攻克,待到找出窍门来,就会变得非常好玩,欲罢不能。

数独之所以会如此受宠,也许原因就在于它简单、易懂、方便携带,而且适合各个年龄段的人游戏。当然,我们也不应该把数独仅仅理解为一种游戏。数独的魅力不仅仅在于数字、逻辑和推理理论的大众化,更重要的是,它可以帮助人们锻炼脑力。要知道,数独的运作需要大脑不同部分一齐工作,从而进行视觉、感性和批判思维。随着数字的逐个填入,大脑皮层上参与到记忆过程中的区域可达30多个,形成通往大脑海马区的错综复杂的联络网。这个联络网不断运行并增厚脑内的卵磷脂,从而提高思考的速度和正确率。同时,做数独还要面对困境,我们还将在设法克服挫败、焦躁、失望等负性情绪中提高感性的思维能力。对孩子而言,经常玩数独,可以帮助他们开发脑细胞,促进脑部发育;对于成年人而言,数独的功劳是训练判断力和反应能力,并由此提高对事物的分析和解决能力;对于老年人而言,数独的最大功效就在于,可以通过训练脑力,避免一些老年疾病。使脑细胞趋于年轻,从而有效延长寿命。

也许您以前不曾接触过数独,或者没觉出它有多大的趣味性,那么请准备好一块橡皮,一支铅笔(或者多色的圆珠笔),我们一起动手实践吧。

数独的通解方法及步骤(此方法可以作为取得数独答案的一般解法,解题时长最多约1小时30分钟):

1.根据横、纵列和方格的限制条件排除各个点不可能的数字,并从1——9将各个可能的数字用铅笔或蓝色圆珠笔逐个写进每个空白的格子(该步骤大约需要15——20分钟,这是求解的初始,务必确保没有遗漏)。如果只有一个数字,那么这就是第一个答案了。

2.观察第1步的结果,并根据该数字审视其相关的横、纵列和方格,并擦去或用红色的圆珠笔将相同的数字划除(该情况出现的可能往往不多,除了较简单的数独题,但这是一个必要的过程,而且在随后的过程中要反复使用此方法)。

3.观察各个横、纵列和方格中罗列出的可能的数字结果,若发现某一个数字在各个横列、纵列或方格中出现的次数仅一次,则可以确定该空格的解为此数字。并根据第二条的方法排除与此空格相关列或方格中相同的数字。

4.观察各个横、纵列和方格中罗列的各个可能的结果,找出相对称的两个数组合的空格(或3个、4个组合),并确定这两个空格(或3个、4个)的数字只可能为这两个数字,即两个数字在这两个空格的位置可以交换,但不可能到该行、该列或该方格的其他位置。根据此结果可以排除相关列或方格罗列出相关数字的可能,并缩小范围(该步骤处理的难度相对复杂,需要在积累一定经验的基础上进行,也是最终求解的关键)。

5.反复使用2、3、4提到的步骤,逐步得到一个一个空格的解,并将先前罗列的各种可能的结果一个一个排除,使可能的范围越来越小,直至得到最后结果。

举例:

“排除”——已知数字排除其他格内填入该数的可能,得到横、纵列或方格内只剩下唯一的格可以填入这个数字。

“唯一”——已知八个不同的数字交汇于一格,得到该格填入未出现的第九个数字。

在第265页有一些简单的练习,如果您有兴趣的话不妨试试看。

纵横日记

爱尔兰都柏林大学圣三一学院教授伊恩·罗伯逊(Ian Robertson)基于对3000人的研究得出:长期有规律地做迷宫和填字游戏可以帮助你的大脑年轻14岁!

玩填字游戏。大脑中负责记忆、判断及抽象思维等功能的部位若受刺激,T细胞的数量也会增加。因此,最好多抽空玩一下填字游戏或棋类活动。

填字游戏(Crossword)是字母语言国家人民的廉价娱乐。

随便一份报纸,里面都会有填字栏目。晚饭后,填字是不少家庭的集体消遣,也是小孩子增加词汇量的好工具。

“单词迷宫”

的历史最早可以追溯到公元1世纪的庞贝古城。而“纵横字谜游戏”则最早出现在1913年12月21日的《纽约世界》上。1924年“Simon&Schuster出版公司”发行了该类游戏的第一本书籍,填字游戏从此得到了爆炸性的发展。

与字母语言国家的传统填字游戏不同,我国的填字游戏考查的不是词汇量,而是你是不是这个时代的知道分子。纵横20个题目,从唐诗宋词到金庸小说,周星驰电影再到最新的科技成果,几乎一并囊括。

现在美国的填字游戏已经发展得相当有规模了,整个产业的产值近2亿美元。每天估计有5千万人会对着空格冥思苦想,给各报设计填字的人已成产业,每年还有各种填字比赛。

不看不知道

克林顿与纵横字谜

据说,美国前总统比尔·克林顿是个公认的纵横字谜游戏爱好者,卸任后他找到了新的消遣方法,为某期《纽约时报》周末版的“在线纵横字谜游戏”设计线索。

《纽约时报》填字游戏编辑威尔·肖特兹(Will Schultes)表示,报纸只是把填字游戏的框架和主题交给克林顿,然后由他提供线索,他们对克林顿的线索几乎没有做改动。虽然会做一些润色,但基本上是总统怎么写就会怎么登出来。肖特兹还补充说:“克林顿设计的线索能让你哈哈大笑,他有这方面的天赋。”

游戏的规则很简单,您只要根据提示的问题写出正确答案并填在相应的位置上,就能将所有的答案连成一排片,很益智也会很有成就感哦,不妨试一试吧。

横向:

1.世乒赛中与王励勤一起拿下混双金牌的女选手

2.即APEC

3.我国一种民间工艺

4.欧阳修的《生查子》中“月上柳梢头”的下句

5.中德合资的汽车有限公司,车标是Volks Wagenwerk的两个首字母

6.《倚天屠龙记》中男主人公的义父

7.著名国画大师徐悲鸿的一幅名作

8.由用餐者自取菜肴、主食的用餐方式

9.自愿服兵役的士兵,我国专指服满一定年限的兵役后自愿继续服役的士兵

10.家庭内部代代相传的有价值之物

11.塞黑国家足球队球员,现效力于国际米兰

12.在病人自愿的前提下,由医务人员实施的加速其死亡的一种行为

13.无机化合物,成分是碳酸氢钠(NaHCO3),可以灭火或制焙粉

纵向:

一、《西游记》主角之一

二、形容文学作品叙述描写真实生动

三、美国一所著名的私立大学

四、魏源提出“师夷之技以制夷”的一本书

五、美国乔治亚州的首府,1996年奥运会的举办城市

六、一部网络小说,在Google和百度的2004年十大中文搜索关键词中分别位列第三和第十

七、为买卖双方撮合或代他人进行买卖而取得佣金的人

八、曾因兴奋剂而冠军旁落的短跑名将

九、由阿里巴巴公司投资创办的个人交易网上平台

十、棒球术语

十一、“雷锋精神”的一个方面

十二、达·芬奇的一幅名画

答案

横向:1.郭跃2.亚太经合组织3.剪纸4.人约黄昏后5.上海大众6.谢逊7.八骏图8.自助餐9.志愿兵10.传家宝11.斯坦科维奇12.安乐死13.小苏打

纵向:一、猪八戒 二、跃然纸上 三、斯坦福 四、海国图志 五、亚特兰大 六、小兵传奇 七、经纪人 八、约翰逊 九、淘宝 十、安打 十一、助人为乐 十二、最后的晚餐

魔术方块

如果试着翻阅国外的资料,会发现世界上第一个魔方为二又四分之一英寸(57.15mm)的记载——魔方(Rubik’s Cube),又叫魔术方块或者也称“鲁比克方块”,于1974年由匈牙利布达佩斯建筑学院厄尔诺·鲁比克(Ern Rubik)教授发明。和可乐一样,魔方的诞生与其产生的影响并没有在预期内,起初它仅仅是作为一种教学工具而被发明的,帮助学生们认识空间立方体的组成和结构以及锻炼学生的空间思维能力和记忆力。但要使那些小方块可以随意转动而不散开,不仅是个机械难题,还牵涉到轴心、座和榫头等问题。当鲁比克完成第一个作品以后,试着转动了几下,他发现原本齐整的魔方竟然很难恢复,于是他意识到这个新的发明会很不简单。此后不久,人们发现这个“小方块组成的教学工具”实在是奥妙无穷,于是魔方风靡世界。根据估计,自发明来,魔方在全世界已经售出了约1亿多只。

魔方品种较多,平常说的都是最常见的“三阶立方体魔方”。其实,也有二阶、四阶、五阶等各种立方体魔方(目前有实物的最高阶为七阶魔方)。还有其它的多面体魔方,面也可以是其它多边形(如五边形十二面体,简称五魔(Megamix),又称正12面体魔方、3×4长方体、3×5长方体)。

三阶立方体魔方由26个小方块和一个三维十字(十字轴)连接轴组成,小方块有6个在面中心(中心块),8个在角上(角块),12个在棱上(棱块),是个非常巧妙的结构设计。三阶立方体魔方的每个面纵横都分为三层,每层都可自由转动,通过层的转动改变小方块在立方体上的位置,各部分之间存在着制约关系,没有两个小块是完全相同的。立方体各个面上有颜色,同一个面的各个方块的颜色相同,面与面之间颜色都不相同。这种最初状态就是魔方的“原始状态”。复原魔方就是按照某种规则转动魔方,使其恢复到原始状态。虽然这只是26个小方块组成的大方块,但它的变化数量可以是惊人的,其总的变化数为43,252,003,274,489,856,000种或者约等于4.3X1019种。也就是说,如果你一秒可以转3下魔方,不计重复,那么需要转4542亿年,才可以转出魔方所有的变化,这个数字是目前估算宇宙年龄的大约30倍。看来要想复原魔方需要一个好魔方,一双灵巧的手,敏锐的空间想象力和高效实用的转动程序,着实不乏为一种动脑健脑的好方法。而且它也是一种容易令人痴迷上瘾的玩具,据说一位英国建筑工人曾经花费了26年的时间去还原一个魔方,只要一闲下来他就会去摆弄那个魔方,以至于他的妻子抱怨像是被抛弃了一样。

也许您觉得“三阶”没有什么难度可言,或者已经可以熟练还原了,那么我们再来看看其他样式的魔方吧,说不好哪一种就会得到您的青睐。

这是“Rubik Cube Mirror”,就是“银色镜面魔方”。其特色就在于外型不对称和镜面涂布,并且可以变换形状。仔细研究一下,如果会玩正常三阶的话基本上也可以将它还原。除此之外,拿来当桌面上的小装饰也不错。

接下来是“四阶魔方”,它的英文官方名字叫“Rubik’s Revenge”,可被译为“魔方的复仇”,相对于三阶来说要复杂的多。四阶魔方的构成分为两类,一类中心是一个球体,每个外围的小块连接着中心球的滑轨,在运动时候会沿着用力方向在滑轨上滑动。第二类则是以轴为核心的四阶魔方,这类魔方的构成非常复杂,除了中心球和外围块外还有很多附加件,它被认为是2-5阶魔方中最不好复原的,虽然五阶魔方的变化种类比四阶多,但是因为四阶魔方的中心块并不固定,也就不能用一般的方法进行复原。四阶魔方的变化数量一共有7,401,196,841,564,901,869,874,093,974,498,574,336,000,000,000种。

我们再来看看“五阶魔方”,英文名字叫做Professor’s Cube,直译过来就是“专家(玩)的魔方”,它的构成则更甚于四阶魔方。共有8个角块、72个边块和54个中心块(48块可以移动,6块固定)。

每发明一种新的高阶魔方都要经过很长时间,因为不仅要考虑到项目的可行性,还要考虑如果将魔方做出来后能不能稳定地用于转动。正是由于这个原因,五阶魔方是目前为止“官方”公布的最高阶魔方,其结构也不是一般的爱好者可以想象出来的。最好的魔方爱好者可以在1分半钟左右就把五阶魔方复原。五阶魔方总共12!/2×211种变化状态,总变化状态数为282,870,942,277,741,856,536,180,333,107,150,328,293,127,731,985,672,134,721,536,000,000,000,000,000种。

好像漏掉了一个,就是“二阶魔方”——“Pocket Rubik’s Cube或Mini Cube”就是“口袋魔方”,为2×2×2的立方体结构。本身只有8个角块,没有其他结构的方块。别看它块数少,但总变化数也可达到3,674,160种。结构与三阶魔方相近,所以可以使用复原三阶魔方的公式进行复原。

不看不知道

魔方的贴纸

魔方六个面贴纸通常由红、黄、蓝、绿、白、橙六种颜色组成。各个时期和地方的版本贴纸方法会有区别,但基本上是前红、后橙、上黄、下白、左蓝、右绿。

如果没有这些限制,魔方的贴纸变化可出现30种。因为由于魔方立方体的对称性,如果贴纸时指定蓝色为顶面,那么它的对面就有5种贴法,剩下的4个面组成一个环。这个环的4种颜色去除旋转后相同的情况有3×2种贴法。这是因为,对于这个环,我们不可以一般性地就指定4种颜色中的一种颜色做为前面,它的对面也有3种贴法,剩下的两面则对应2种贴法,所以魔方贴纸的贴法有5×3×2=30种。

也许您会觉得来回来去地拧动那几个小方块实在是太无聊了,或者已经被越转越花的魔方弄得糊涂了,不妨看看这些有趣的玩法。

“竞速玩法”出现的具体时间已经无从考证了,但是可以肯定的是,当爱好者们已经能够熟练复原魔方的时候,就开始追求最快的复原速度了。目前,世界上最快的人曾经在7.08秒成功还原了一个魔方。竞速复原有几个要点:使用的方法要最简便,但是随之产生的问题是步骤越少,需要记忆的公式就越多;使用的魔方需要最适合竞速使用,不会卡住或者打滑,所以出现了为魔方专用润滑油;灵巧的双手,因为拥有方法和好的魔方不是最重要的,双手能够熟练地转动魔方才能有最高的效率。

最少步骤还原,这恐怕是最为艰难的玩法,在这种玩法或者比赛中,不能转动魔方,只能用眼睛观察魔方的状态,然后思考出最少的步骤来解决魔方。虽然还没有人能证明出魔方的最大打乱状态(即需要用最多步骤还原的状态)是什么,但是普遍认为经过50步无规则的打乱,三阶魔方就能达到最大状态,此情况下恢复原状需要22步。目前的世界纪录是22步还原。

“盲拧”可以说是大多魔方玩家的梦想了。顾名思义,盲拧就是不用眼睛观看魔方(可以记忆)进行复原的过程。计时是从第一眼看到魔方开始的,也就是说记忆魔方的时间也算在总时间内。这种玩法对一个人的记忆力和空间想象力有极大的考验。目前盲拧世界纪录为35.96秒。

单拧,就是使用单手转动魔方进行复原,对手指的灵活程度要求很高。因为没有另外一只手的帮助,魔方难以保持平衡,尤其是在高速转动的过程中。目前世界纪录为14.34秒。同样极高要求的就是脚拧,虽然听起来有些不可思议,但是确实有人用脚来复原魔方。创造的世界纪录为36.94秒,已经够快的了,毕竟脚趾比手指短了许多。

还有一种很有意思的玩法,就是“花式拧法”,适合不喜欢竞速也不喜欢最少步骤还原而钟情于创造美丽的图案的人。事实上这也是相当有难度的,要知道,预测每一块的移动可不是一件容易的事情。

不看不知道

目前亚洲最快超级计算机——魔方

中国首台国产百万亿次超级计算机、每秒峰值计算速度超过200万亿次的曙光5000A-—“魔方”,2009年6月15日下午在上海超级计算中心正式启用。这台造价2亿元、运算速度世界第十、亚洲第一的超级计算机的启用,标志着中国已成为继美国之后的一个研发、制造并部署百万亿次超级计算机的国家。

据介绍,“魔方”运行一天相当于普通家用计算机运行34年的计算量。“魔方”的性能比“曙光4000A”提高20倍,而耗电量仅为原来的4倍。

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