在旋轉面板中按 U 或 R',那個面就會轉動。在序列面板中選一個序列,它會從復原狀態開始反覆執行,並數出回到復原為止的輪數。拖曳方塊可以轉著看,滾輪可以拉近。
魔術方塊的旋轉全體構成數學上的群。做一次旋轉再做一次,結果仍是方塊的一次旋轉;有一個什麼也不做的手;每個手都有把它還原的手;三個手連著做時,先讀哪一對都一樣。這就是群的定義的全部,而在這裡,它的每一行都是可以按下去的東西。
六個面的旋轉就是這個群的生成元。無論方塊看起來多亂,那個狀態都是由這六個手搭起來的,也能用這六個手拆開。逆手不是另外的手:U' 只是把 U 轉三次。
選一個序列反覆執行,方塊一定會回到復原狀態。回到復原為止的輪數就是這個元素的階。單獨的 U 轉 4 輪就回來,只是兩個面交替的 R U 卻要 105 輪。這不是魔術方塊的奇特之處:只要元素有限,反覆做同一個手總會回到出發點。這裡最長的序列要 1260 輪,R U2 D' B D' 就是其中之一。
換位子是這樣排出來的:一個手,另一個手,第一個手的逆,第二個手的逆。如果兩個手互不干擾,這四個就會互相抵消,什麼也不會發生。實際上它們互相干擾,所以會剩下一點,而剩得少正是它的價值:R U R' D R U' R' D' 只移動三個方塊。能夠不攪動整體而只動局部,正是復原方法得以成立的唯一根據。
這個群有 43,252,003,274,489,856,000 個元素。8 個角塊的排法是 8!,12 個稜塊的排法是 12!,角塊的扭向是 3 的 7 次方,稜塊的翻轉是 2 的 11 次方,把它們相乘再除以 2 就是這個數。指數是 7 和 11 而不是 8 和 12,是因為扭向之和必須是 3 的倍數,翻轉的稜塊必須成對出現。最後除以 2 是奇偶性規則:角塊的置換與稜塊的置換奇偶性總是一致。所以把方塊拆開隨便裝回去,十二種狀態裡只有一種是能復原的。
打亂按鈕會隨機轉二十個手。這裡故意沒有放復原程式。這個頁面要給你看的不是復原的方法,而是這些手本身是什麼:有限群的元素,各有各的階,都必定可逆,而且全都由六個旋轉構成。