中國的魯班鎖華容道

。。魯班鎖魯班鎖，也叫八卦鎖、孔明鎖，相傳是三國時期諸葛孔明依據(jù)魯班的制造，結合八卦玄學的原理制造的一種玩具，曾廣泛流傳于民間。是中國古代傳統(tǒng)的土木建筑固定結合等叫法。不用釘子和繩子，完全靠自身構造的連接支撐，就像一張紙對折一下就能夠立得起來，呈現(xiàn)了一種看似簡潔，卻分散著不平凡的才智。相傳中國古代蓋皇宮、廟宇不行用鐵釘，會破壞風水，而必需用接榫互鎖的方式進展。榫卯的源頭可以追溯到七千年以前的石器時代，榫和卯幾乎伴隨了中國古代人用木頭的整個過程，民居、宮殿都是用木頭做的。中國人使用木頭的超群技術和豐富的閱歷在世界歷史上首屈一指，并形成體系影響到了日本、朝鮮、韓國、越南等地。這些成就從根本的奇特奇特之處。魯班鎖是一種簡單的、高度技巧性的榫卯關系。是中國木構結點榫卯技巧到達極致的一種產(chǎn)物。卯榫是兩個木構件之間承受一種凹凸處理的接合方式進展連接的構造，凹進局部叫卯，凸出局部叫榫。其特點是不需要使用釘子，利用卯榫原理就可以將物件結實的結合在一起，顯示了古人巧奪天工的一凸一凹，六根木頭吻合而成的。這也是早年木工師傅受徒時，讓徒弟練習榫頭的樣本。始終到現(xiàn)在，中式木匠，仍舊代代相傳。由于解開這種插接鎖要有聰明的頭腦，所以又有起來。魯班鎖不使用任何接合劑或鐵釘，中間有缺，缺缺相合，以十字雙交卡榫組成。它看似簡潔，但設計難度相當高，卡榫僅借木條的不同凹槽放置、拼湊，挖槽的密合度稍有缺乏都可能影響構造穩(wěn)固度，需將木塊大小不一的卡榫精準放置才能組合成功，而且只要抽掉一根木條，整個接合的木塊也即散架了。20163216厘米的LED5.2榫卯構造是兩物體相互連接比較直觀而原始的方式，二者靠的是木構件的摩擦力鏈接，因此尺寸必需格外適宜，可丁可卯口是凹的外形，貫穿了就是卯眼，可以理解為陰。兩者相合是一種陰陽相合。古人或許正是受了動物骨骼和關節(jié)中的突起與凹陷的啟發(fā)，結合陰陽理念制造了榫卯構造，榫卯構造確實深深地影響著我們中國人的思想，比方有句成語叫作削成的榫頭叫作枘，鑿和枘的大小外形必需完全全都才能適宜協(xié)作不好，格格不入?！捕≈搁绢^〕講的是做事嚴峻認真，一絲不茍。魯班鎖很可能開頭是一件有用的東西，后來才成為玩耍。例如，在山西的農(nóng)村，過去婦女們用的繞線架就是三根和六根的魯班鎖構造。一個平面的線板一般只可以繞一到兩種線，而魯班鎖構造的繞線架可以繞六種不同的線。這樣，用一個線架，婦女們常用的線就都在手邊了。和魯班鎖玩耍不同的是，繞線架的構造一般都很緊，加上外部的油漆，魯班鎖結構的繞線架一般不能夠翻開。魯班鎖構造還用在器具上，比方說針線盒和筷子簍。人們一般將這樣的筷子簍掛在廚房的墻上，放置洗干凈的筷子。這樣的器具常裝飾著時代氣息很強的圖文。制作這樣的器具時要用還沒有枯燥的竹子，先用竹子做出魯班鎖構造的架子，再將木板嵌入框架中。竹子枯燥后，器具的構造就會很嚴密結實，不能再翻開。其實當代很多建筑設計中由于暗合了魯班鎖榫卯構造意義的內(nèi)含，不但外表美觀而且構造合理，比方：上海世博會中國國家館——東方之冠〔斗冠〕中國科學技術館館結合了中國古代的科學思想和現(xiàn)代科技館的特點，利用假設干個積木般的塊體相互咬合，使整個建筑呈現(xiàn)出一個巨大的魯班鎖造型。同時，它也像一個巨型魔方，取的就是探秘、解鎖的寓意。今日，魯班鎖有了更加簡單的內(nèi)部構造，從外形到材料都在不斷轉(zhuǎn)變著，甚至以它特別的造型方式在藝術領域嶄露頭散發(fā)出獨特的吸引人的魅力。一個古老的玩具，卻折射出一個民族古老文化的傳承。魯班鎖實際是一種涉及立體幾何學問的玩具。通過幾何分割，可以組成多種鎖定方式。古典數(shù)學玩具見證了中國古代的悠遠文明，也為現(xiàn)代人傳遞了學問與樂趣。其實數(shù)學就在我們身邊，數(shù)學就隱藏在玩耍之中。通過魯班鎖，能讓我們領會到科學的奇特與趣味，也能夠?qū)W到一些科學的學問與方因文明高雅、造型美麗、數(shù)學底蘊深厚而精深。通過解開魯班鎖可以讓我們體驗遠古才智，可別讓古人留給我們的財寶在我們這一代人手中喪失啊。流傳千年的古代才智〔第一代、其次代或AB〕和九根的魯班鎖〔第三代或C類〕最為著名。其中，六根的魯班鎖又依據(jù)地區(qū)、設計理念的不同，在構造上也不同。依據(jù)榫形，目前把六根魯班鎖主要分為兩大類：A類和B類。固然，六根魯班鎖的榫形是遠遠不局限于這兩種的。九根魯班鎖，選擇其中的假設干根，可榫形要同時滿足不同數(shù)量實現(xiàn)四種咬合構造，實為不易之事。魯班鎖最早見于文字是清代桃花仙館仆人所著一本魔術具，假設七巧板、九連環(huán)然也。其源出于戲術家6根短木分別冠以六藝，中間有缺，以缺相合，作十字雙交形。我國民燭臺、健身球等。另外，近代還有用塑料和木材制造的組合球、組合馬、魔方鎖扣和鏡框等。據(jù)美國智力大師馬丁·加德納考證，魯班鎖約在幾百年前傳到外國。1857年美國出版的《魔術師手冊》中就提到了這種玩具。加德納還承受單元分割法來標示缺口，指出理論上的4096種樣式。英文中常用burr〔刺果〕來稱呼魯班鎖。全Six-pieceburrpuzzle，意為“六根刺的刺果拼湊難《向畢加索致敬》中外藝術家都想到用魯班鎖構造來創(chuàng)作雕塑藝術品。中國秦遼代山西應縣木塔高達68米，雖歷經(jīng)地震、戰(zhàn)火侵襲仍平穩(wěn)無恙，堪稱榫卯構造古代木制高層建筑的典范。經(jīng)典的魯班鎖由6根截面為正方形的木棍構成。平行、相互2333維空間的X、Y、Z軸。每組木棍〔例如X軸〕都被與它垂直的那組〔Y軸〕束縛，就像扎腰帶一樣使其不會散開，同時〔Z軸。這3組的關系是相互彼此制約，如同玩耍“石頭、剪子、布”的關系。它們的則上沒有空隙。一根鋸掉的局部必由另外2根來垂直填補。661012根、48根、70根、96根…。理論上可到無窮大。無論多少根，關鍵還是那中心的6根。根數(shù)再多只是量的擴大，受制約的條件大大簡化。63644×1560魯班鎖的開法有：1、抽根法：有一根沒“牙”的棍，先抽出它，隨后就可拆開,這是最簡潔的一種。2、錯開發(fā)：延某軸平行錯動，然后就可以拆掉一根，接著再拆其他的。3、旋轉(zhuǎn)法：先旋轉(zhuǎn)某根才能拆掉一根。4、綜合法：旋轉(zhuǎn)、錯動混合*作才能拆掉一根。制作。材料可以用木頭、竹子、塑料等。這是個細木工活，手工制作使用小型鋸、卡尺、小型鑿子、什錦銼、直角尺等工具。為了破解孔明鎖的拆裝密碼，我們來看看最傳統(tǒng)的孔明鎖拆開后的根本構造：常見的六柱孔明鎖由這六根木條的組裝而成，上圖第一行是朝上擺放的各塊件，其次行是朝下擺放的各塊件。第一根是完全實心的木條。其解法共有兩種，第一種解法如以下圖：從塊件A開頭，然后C、E、B、D，F(xiàn)，這樣就可以拆解孔明鎖了。解法二的拆解挨次實際上與解法1一樣，從塊件A開頭，然C、E、B、D，F(xiàn)。細心觀看不難覺察，解法一和解法二中的孔明鎖初始的裝配挨次不一樣，所以要把它們分為兩種不同解法。再看看它是如何組裝的。圖中號碼代表組裝的先后挨次。民間依據(jù)榫卯構造漸漸觸類旁通，又在標準孔明鎖的根底上派生出了很多其他高難度的孔明鎖，種類簡單多變。愿更多的人寵愛我國古老的、富有數(shù)學、哲學內(nèi)涵的玩具。它有利急躁。發(fā)一個和魯班鎖類似的玩耍，難度很高，極具挑戰(zhàn)性玩耍簡介：這是一款很精巧的拆積木玩耍，承受3D畫面。積木拼接簡單然后由你來把它們拆開。要先拆開你得先認真查看整個外形然后再考慮從哪一塊積木開頭拆。不然你是拆不掉的哦。來玩吧！祝你好運。如何解孔明鎖——二十四鎖如何解孔明鎖——梅花鎖如何解魯班鎖——魯班球如何解孔明鎖——十八羅漢如何解孔明鎖——籠中取寶中國古典建筑--紫禁城角樓在紫禁城城墻上的四角，各建有一座造型驚奇、的角樓。平面呈曲尺形，上頂重檐多脊、四周顯山，正中安銅鎏金寶頂。形象生動靈秀，巧奪天工。城墻建角樓之舉古已有之，主要用于防衛(wèi)望，但像紫禁城角樓這樣的神品，卻是絕無僅有之作，它的美麗造型為紫禁城平添了無限神韻。關于角樓在民間北京有個傳奇：朱棣派親信大臣到北京建筑紫禁城，特別要求在紫禁城的四個城角上蓋四座造型別致的管工大臣到了北京以后，召集了八十一家大包工木廠的工頭蓋不成，皇帝自然要殺我的頭，可是在沒殺我的頭之前，月過去了，木匠們還沒想出一點頭緒，他們做了很多樣型，都不合要求，時值六月三伏天，熱氣襲人，工頭和木匠們個個心急如焚。這一天，有位木匠師傅心中郁悶，就出來上街上溜達，無意挑著很多大大小小秫秸編的蟈蟈籠子，在沿街叫賣。其中有一個細秫秸棍插的蟈蟈籠子，甚是精巧得意，木匠師傅就買你們瞧……”他原想說你們瞧這個籠子多么好看呀！可是他還沒說出嘴來，就覺得心中一亮。他把蟈蟈籠子的梁、柱、不正是九梁十八柱七十二條脊么？”真是踏破鐵鞋無覓處，得來全不費功夫，大伙一聽真是喜出望外。受這個籠子的啟發(fā)，工匠們最終琢磨出了故宮角樓的樣子，燙出紙漿做出樣型，最終修成了到現(xiàn)在還存在的角樓。而這個賣蟈蟈籠子老頭據(jù)說就是傳奇中的木匠祖師爺魯班。華容道古時儒家培育賢能，講求“禮、樂、射、御、書、數(shù)”中國人自古就看重人的全面進展，修身如此，玩耍亦如此。所以中國民間的傳統(tǒng)玩耍不僅為健身，也為健心，不僅裝飾民俗，更須啟發(fā)民智?！叭A容道”是中國傳統(tǒng)益智玩耍的代表，與匈牙利人制造羽放曹”的故事：劉備、孫權、曹操三分天下，劉備聯(lián)合孫權在赤壁之戰(zhàn)大敗曹操，曹操率殘部從華容道逃遁，鎮(zhèn)守華容道的關羽顧念舊恩，放走了曹操。玩耍中的“華容道”是一個長寬比為5:4和二分之一于五虎上將的四名小卒。棋子有肯定的布局，每“華容道”有多達數(shù)百種布局方法，不僅傾倒了中國人，也令世界各國的數(shù)學家為之心醉神迷。華容道玩耍屬于滑塊類玩耍，就是在肯定范圍內(nèi)，依據(jù)滑塊類玩耍究其起源，最早的可以說是中國古代的“重排九1865年，西方消滅“重排十五”玩耍，特別是薩姆.洛伊德187814－15”玩耍，風行一時。此后，各種各樣的滑塊類玩耍不斷涌現(xiàn)。哈代〔L.W.Hardy〕制造三角旗玩耍并在1909年取得專利。再往后，法國消滅紅鬃烈馬玩耍最早系統(tǒng)爭論玩耍華容道的是蘇州大學數(shù)學教授許莼舫先生。1952年，他在《數(shù)學漫談》中對這個玩耍作了具體的分析，總8841、四個小兵必需兩兩在一起，不要分開；2、曹操，關羽，大將移動時前面應有兩個小兵開路；3、曹操移動時后面還應有兩個小兵追趕；4、以上三種狀況，其中各塊都可局部〔不阻礙其他地方〕任意移動。關于華容道的解法與歷史淵源，現(xiàn)在三種提法：1、歷經(jīng)中外科學家姜長英、藤村幸三郎、清水達雄、馬丁加德納等幾十年的努力，玩耍解法已由六十多年前的87步812、美國律師托馬斯.萊曼(ThomasB.Lenann)覺察一個的解法，由加德納公布在1964年3月《科學美國人》上，有813、華容道的最快走法在中國是100步，在日本是82步。后來美國人用計算機，使用窮舉法找出了最終解法，不行能有再快的解法了，81步。美國人用計算機找到最終解法后，騙中國人說美國一位著名的博士找到了最終解法，這位博士名computer。爭論華容道玩耍，除了其歷史外，至少有以下幾個問題：有多少種開局；推斷有解；給出最優(yōu)解；計算機求解。因此，華容道是個數(shù)學玩耍,可以熬煉人的思維，讓人的思維更活潑。華容道有不同的開局，依據(jù)5個矩形塊的放法分類，除了5個都豎放是不行能的以外，有一橫式，二橫式，三橫式，四橫式，五橫式。齊頭并前〔74步〕關下，右中卒下，右上卒左，黃上，關右，左中卒下二，左上卒右，馬上，下卒左，中上卒下二，馬右，左以下圖2頭并前卒上二，下卒左上，關左，中卒下右，中上卒下二，黃左，趙下，曹右，張右，左二卒上二，馬左，張下，曹左，趙上，黃右，下卒上二，下卒左上，關右，張下，馬下，中卒左二，曹下，上卒右二，左卒上右，左下卒上二，馬上，張左，中卒左下，曹下，右上卒下左，趙左，黃上，曹右，上卒下二，上卒下一，上卒右一，馬上，張上，下卒左，下中卒下，曹左，黃下，趙右，上二卒右，馬右，張上，曹左，上二卒下二，趙左，黃上，下卒右上，關上，下二卒右二，曹下，中二卒左二，關上，左下卒上右，曹右.插翅難飛〔90步〕二卒左，黃下，曹右，馬上，左下卒右上，關上，張左，黃下，上卒右，中卒下，左二卒右，關右，趙下，馬左，曹左，卒上二，卒右上，卒右二，關上，卒上左，張右，趙下，關左，上卒左下，關右，趙上，張左，卒下，中卒右，趙右，馬下，曹左，下卒左上，關上，黃上，二卒上，張右，趙下，馬下，曹下，二卒左二，關上，中卒上右，曹右，馬上，趙左，卒左下，曹下，上卒下右，上卒右下，關左，右卒上左，黃上，曹右，上卒下二，馬右，趙上，中卒左下，馬下，中卒左，卒下，關右，趙上，馬左，曹左，黃下，關右，二卒右，趙右，馬上，曹左，上卒下一，上卒左，黃上，張上，下二卒右二，曹下，趙下，馬下，關左，黃上，二卒上，張上，左下卒上右，曹右.層層設防〔44步〕趙右，馬下，黃下，卒下右，卒下二，曹左，下卒左上，關上，左二卒右，曹下，上二卒左，關上，左卒上右，曹右，馬上，黃左，張左，趙左，二卒下，曹右，馬右，黃上，張左，趙左，右上卒左下，曹下，關下，上二卒右二，馬上，黃上，張上，趙上，下二卒左二，曹下，張右，趙上，右卒上左，曹左。水泄不通〔64步〕黃下，趙左，右卒上，左卒右，黃右，下卒右上，馬下，趙左，黃上，下卒左二，卒下左，上卒下二，黃右，下卒上一，右卒左，黃下，趙右，左卒上左，下卒上二，馬右，左上卒下二，中卒左下，趙左，中卒上右，下卒上二，馬右，左上卒右下，趙下，右二卒左二，馬上，黃上，左二卒右二，趙下，上二卒下，曹下，關左，張上，馬上，黃上，下二卒上，趙右，左二卒下，曹下，關下，張左，馬上，黃上，二卒上，趙上，左二卒右二，曹下，二中卒左二，趙上，左下卒上右，曹右． 華容道玩耍又有很多進展，在國內(nèi)外產(chǎn)生了很多類似的玩耍。如推箱子玩耍。推箱子玩耍消滅在計算機中最早起源于1994年臺灣省李果兆開發(fā)的倉庫世家，又名倉庫番，箱子只可以推,不行以拉,而且一次只能推動一有很多種推箱子玩耍。諸葛亮算定曹操必敗走華容，且夜觀天象，曹操不當身亡，考慮到