華容道

九連環、七巧板、華容道、魯班鎖、四喜人等古老的玩具,涉及數學中的幾何學、拓撲學、運籌學、圖論等多門學科,西方有時將這些玩具統稱爲「中國的難題。」看似簡單的玩具濃縮了中國的古代智慧。 這些在中國流傳了數百年的古老玩具,讓被電腦遊戲和卡通漫畫包圍的現代青少年大呼神奇。

按順序移動一系列大小不一的正方形和長方形木塊,最終把代表「曹操」的那個木塊移出木框,這就是中國最常見的古典益智遊戲「華容道」。這些玩具,這其中應用了許多高深的數學原理。

中國古代玩具「飲水鳥」類似永動機的狀態,連愛因斯坦也稱奇。前蘇聯著名的科普作家別萊利曼編著的《趣味物理學續編》中提到,曾有人將這個塗了顏色,看不見內部奧秘的「飲水鳥」贈送給愛因斯坦博士,並對他說,科學家不是說永動機是不可能的嗎,現在就讓你瞧瞧這台永動機。當愛因斯坦看過並明白其原理時,十分驚嘆「飲水鳥」的巧妙設計。因此這個玩具也被別人叫做「愛因斯坦也吃驚的玩具」。

九連環只是各種巧環玩具中的代表,從解一個環到解多於九個環,數目不計其數。從形狀上看,也是千奇百怪,花樣繁多。國外將這種玩具統稱九連環,玩它們的理論基礎,都依賴於數學中的拓撲原理。「九」的極數觀念。連環難解,九連環就更難,它象徵著「難」的極點,意為不可輕易解 得,一旦解開九連環,就一切難題無不可解。
   
魯班鎖,傳說春秋時代,魯國工匠魯班為了測試兒子是否聰明,用6根木條製作一件可拼可拆的玩具,叫兒子拆開,兒子忙碌了一夜,終於拆開了。這種玩具後人稱作魯班鎖,魯班鎖既稱空明鎖、別悶棍、六子聯芳、莫奈何、難人才、智慧木等,它起源於中國古代建築中首創的榫卯結構。藉木條上的卡榫彼此相連組合,而且完全牢固密合;別小看這6根小木條,卡榫稍微改變,就能變化出數百種造型組合。

 

華容道網上試玩版:http://db.math.ust.hk/fun/games/huarongdao/huarongdao.htm

魯班鎖
九連環