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用48个魔方体会“魔方和Oh点群”
如果你手头有48个处于复位状态的(新)魔方,按照我给出的48个操作序列,你就真的可以把Oh点群玩弄于股掌之上了。学,用,玩,玩的境界最高。今天先用48个魔方来玩Oh点群。
Oh点群有48个元素,8个C3轴,6个(平行于面对角线)C2轴,6个C4轴,3个C2轴,6个S4轴,8个S6轴,3个h镜面,6个d镜面,1个中心反演,1个单位元素,总共48个点群元素。立方体的最高对称性就是Oh点群。
用48个魔方,表示Oh点群,一个魔方表示一个点群元素。看得见,摸得着。
1-e(B2URL’B2LR’UB2)=B2URL’B2LR’UB2
魔方展开和方位图
左图的边块置换三角形由操作序列B2URL’B2LR’UB2=T0产生,我把它标注为e魔方,对应单位元素。这个三角形用T0产生,操作1次;如果要消除它,也可以用T0来操作,但需要2次。下面用Oh的47个点群元素操作T0后,得到了47个新的操作序列,产生的图案和Oh的47个点群元素一一对应。
2-C4[100](B2URL’B2LR’UB2)=B2RDU’B2UD’RB2
点群元素C4[100]可以把左边的三角形转动到R面,即绕X轴转90°,到R面。我用点群元素C4[100]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列B2RDU’B2UD’RB2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C4[100]魔方。
3-C4[010](B2URL’B2LR’UB2)=D2BRL’D2LR’BD2
点群元素C4[010]可以把左边的三角形转动到B面,即绕Y轴转90°,到B面。我用点群元素C4[010]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列D2BRL’D2LR’BD2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C4[010]魔方。
4-C4[001](B2URL’B2LR’UB2)=R2UFB’R2BF’UR2
点群元素C4[001]可以把左边的三角形绕Z轴转90°,三角形仍然保留在U面。我用点群元素C4[001]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列R2UFB’R2BF’UR2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C4[001]魔方。
5-C4^3[100](B2URL’B2LR’UB2)=B2LUD’B2DU’LB2
点群元素C4^3[100]可以把左边的三角形转动到L面,即绕X轴转270°,到L面。我用点群元素C4^3[100]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列B2LUD’B2DU’LB2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C4^3[100]魔方。
6-C4^3[010](B2URL’B2LR’UB2)=U2FRL’U2LR’FU2
点群元素C4^3[010]可以把左边的三角形转动到F面,即绕Y轴转270°,到F面。我用点群元素C4^3[010]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列U2FRL’U2LR’FU2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C4^3[010]魔方。
7-C4^3[001](B2URL’B2LR’UB2)=L2UBF’L2FB’UL2
点群元素C4^3[001]把左边的三角形绕Z轴转270°,三角形仍然保留在U面。我用点群元素C4^3[001]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列L2UBF’L2FB’UL2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C4^3[001]魔方。
8-C4^2[100](B2URL’B2LR’UB2)=B2DLR’B2RL’DB2
点群元素C4^2[100]可以把左边的三角形转动到D面,即绕X轴转180°,到D面。我用点群元素C4^2[100]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列B2DLR’B2RL’DB2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C4^2[100]魔方。需要提醒的是,C4^2[100]= C2[100],是Oh点群的2次轴。
9-C4^2[010](B2URL’B2LR’UB2)=F2DRL’F2LR’DF2
点群元素C4^2[010]可以把左边的三角形转动到D面,即绕Y轴转180°,到D面。我用点群元素C4^2[010]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列F2DRL’F2LR’DF2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,标注为C4^2[010]魔方。需要提醒的是,C4^2[010]= C2[010],是Oh点群的2次轴。
10-C4^2[001](B2URL’B2LR’UB2)=F2ULR’F2RL’UF2
点群元素C4^2[001]把左边的三角形绕Z轴转180°,三角形仍然保留在U面。我用点群元素C4^2[001]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列F2ULR’F2RL’UF2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C4^2[001]魔方。需要提醒的是,C4^2[001]= C2[001],是Oh点群的2次轴。
11-C3[111](B2URL’B2LR’UB2)=D2RFB’D2BF’RD2
点群元素C3[111]可以把左边的三角形转动到R面,即绕[111]轴转120°,到R面。我用点群元素C3[111]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列D2RFB’D2BF’RD2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C3[111]魔方。
12-C3[11-1](B2URL’B2LR’UB2)=L2BDU’L2UD’BL2
点群元素C3[11-1]可以把左边的三角形转动到B面,即绕[11-1]轴转120°,到B面。我用点群元素C3[11-1]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列L2BDU’L2UD’BL2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C3[11-1]魔方。
13-C3[-111](B2URL’B2LR’UB2)=R2BUD’R2DU’BR2
点群元素C3[-111]可以把左边的三角形转动到B面,即绕[-111]轴转120°,到B面。我用点群元素C3[-111]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列R2BUD’R2DU’BR2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C3[-111]魔方。
14-C3[1-11](B2URL’B2LR’UB2)=R2FDU’R2UD’FR2
点群元素C3[1-11]可以把左边的三角形转动到F面,即绕[1-11]轴转120°,到F面。我用点群元素C3[1-11]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列R2FDU’R2UD’FR2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C3[1-11]魔方。
15-C3^2[111](B2URL’B2LR’UB2)=L2FUD’L2DU’FL2
点群元素C3^2[111]可以把左边的三角形转动到F面,即绕[111]轴转240°,到F面。我用点群元素C3^2[111]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列L2FUD’L2DU’FL2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C3^2[111]魔方。
16-C3^2[11-1](B2URL’B2LR’UB2)=U2LFB’U2BF’LU2
点群元素C3^2[11-1]可以把左边的三角形转动到L面,即绕[11-1]轴转240°,到L面。我用点群元素C3^2[11-1]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列U2LFB’U2BF’LU2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C3^2[11-1]魔方。
17-C3^2[-111](B2URL’B2LR’UB2)=U2RBF’U2FB’RU2
点群元素C3^2[-111]可以把左边的三角形转动到R面,即绕[11-1]轴转240°,到R面。我用点群元素C3^2[-111]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列U2RBF’U2FB’RU2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C3^2[-111]魔方。
18-C3^2[1-11](B2URL’B2LR’UB2)=D2LBF’D2FB’LD2
点群元素C3^2[1-11]可以把左边的三角形转动到L面,即绕[1-11]轴转240°,到L面。我用点群元素C3^2[1-11]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列D2LBF’D2FB’LD2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C3^2[1-11]魔方。
19-C2[110](B2URL’B2LR’UB2)=L2DFB’L2BF’DL2
点群元素C2[110]可以把左边的三角形转动到D面,即绕[110]轴转180°,到D面。我用点群元素C2[110]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列L2DFB’L2BF’DL2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C2[110]魔方。
20-C2[011](B2URL’B2LR’UB2)=F2RUD’F2DU’RF2
点群元素C2[011]可以把左边的三角形转动到R面,即绕[011]轴转180°,到R面。我用点群元素C2[011]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列F2RUD’F2DU’RF2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C2[011]魔方。
21-C2[101](B2URL’B2LR’UB2)=D2FLR’D2RL’FD2
点群元素C2[101]可以把左边的三角形转动到F面,即绕[101]轴转180°,到F面。我用点群元素C2[101]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列D2FLR’D2RL’FD2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C2[101]魔方。
22-C2[01-1](B2URL’B2LR’UB2)=F2LDU’F2UD’LF2
点群元素C2[01-1]可以把左边的三角形转动到L面,即绕[01-1]轴转180°,到L面。我用点群元素C2[01-1]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列F2LDU’F2UD’LF2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C2[01-1]魔方。
23-C2[10-1](B2URL’B2LR’UB2)=U2BLR’U2RL’BU2
点群元素C2[10-1]可以把左边的三角形转动到B面,即绕[10-1]轴转180°,到B面。我用点群元素C2[10-1]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列U2BLR’U2RL’BU2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C2[10-1]魔方。
24-C2[1-10](B2URL’B2LR’UB2)=R2DBF’R2FB’DR2
点群元素C2[1-10]可以把左边的三角形转动到D面,即绕[1-10]轴转180°,到D面。我用点群元素C2[1-10]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列R2DBF’R2FB’DR2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为C2[1-10]魔方。
需要强调的是,以上都是纯转动操作,无论是操作前,还是操作后,三个边块的三角形置换都是顺时针方向置换。下面的操作都是非纯转动操作,经过这些非纯转动的Oh点群元素操作后,边块三角形都变成了逆时针方向的置换。
25-i(B2URL’B2LR’UB2)=F2D’L’RF2R’LD’F2
点群元素i可以把左边的三角形反演到D面。我用点群元素i操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列F2D’L’RF2R’LD’F2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为i魔方。
26-S4[100](B2URL’B2LR’UB2)=F2R’D’UF2U’DR’F2
点群元素S4[100]可以把左边的三角形操作到R面,先绕[100]轴转90°,然后镜面m(100)反射,就把三角形操作到R面。我用点群元素S4[100]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列F2R’D’UF2U’DR’F2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S4[100]魔方。
27-S4[010](B2URL’B2LR’UB2)=D2B’L’RD2R’LB’D2
点群元素S4[010]可以把左边的三角形操作到B面,先绕[010]轴转90°,然后镜面m(010)反射,就把三角形操作到B面。我用点群元素S4[010]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列D2B’L’RD2R’LB’D2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S4[010]魔方。
28-S4[001](B2URL’B2LR’UB2)=R2D’F’BR2B’FD’R2
点群元素S4[001]可以把左边的三角形操作到D面,先绕[001]轴转90°,然后镜面m(001)反射,就把三角形操作到D面。我用点群元素S4[001]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列R2D’F’BR2B’FD’R2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S4[001]魔方。
29-S4^3[100](B2URL’B2LR’UB2)=F2L’U’DF2D’UL’F2
点群元素S4^3[100]可以把左边的三角形操作到L面,先绕[100]轴转270°,然后镜面m(100)反射,就把三角形操作到L面。我用点群元素S4^3[100]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列F2L’U’DF2D’UL’F2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S4^3[100]魔方。
30-S4^3[010](B2URL’B2LR’UB2)=U2F’L’RU2R’LF’U2
点群元素S4^3[010]可以把左边的三角形操作到F面,先绕[010]轴转270°,然后镜面m(010)反射,就把三角形操作到F面。我用点群元素S4^3[010]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列U2F’L’RU2R’LF’U2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S4^3[010]魔方。
31-S4^3[001](B2URL’B2LR’UB2)=L2D’B’FL2F’BD’L2
点群元素S4^3[001]可以把左边的三角形操作到D面,先绕[001]轴转270°,然后镜面m(001)反射,就把三角形操作到D面。我用点群元素S4^3[001]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列L2D’B’FL2F’BD’L2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S4^3[001]魔方。
32-S6[111](B2URL’B2LR’UB2)=R2B’D’UR2U’DB’R2
点群元素S6[111]可以把左边的三角形操作到B面,先绕[111]轴转60°,然后镜面m(111)反射,就把三角形操作到B面。我用点群元素S6[111]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列R2B’D’UR2U’DB’R2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S6[111]魔方。
33-S6[11-1](B2URL’B2LR’UB2)=D2R’B’FD2F’BR’D2
点群元素S6[11-1]可以把左边的三角形操作到R面,先绕[11-1]轴转60°,然后镜面m(11-1)反射,就把三角形操作到R面。我用点群元素S6[11-1]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列D2R’B’FD2F’BR’D2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S6[11-1]魔方。
34-S6[-111](B2URL’B2LR’UB2)=D2L’F’BD2B’FL’D2
点群元素S6[-111]可以把左边的三角形操作到L面,先绕[-111]轴转60°,然后镜面m(-111)反射,就把三角形操作到L面。我用点群元素S6[-111]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列D2L’F’BD2B’FL’D2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S6[-111]魔方。
35-S6[1-11](B2URL’B2LR’UB2)=U2R’F’BU2B’FR’U2
点群元素S6[1-11]可以把左边的三角形操作到R面,先绕[1-11]轴转60°,然后镜面m(1-11)反射,就把三角形操作到R面。我用点群元素S6[1-11]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列U2R’F’BU2B’FR’U2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S6[1-11]魔方。
36-S6^5[111](B2URL’B2LR’UB2)=U2L’B’FU2F’BL’U2
点群元素S6^5[111]可以把左边的三角形操作到L面,先绕[111]轴转300°,然后镜面m(111)反射,就把三角形操作到L面。我用点群元素S6^5[111]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列U2L’B’FU2F’BL’U2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S6^5[111]魔方。
37-S6^5[11-1](B2URL’B2LR’UB2)=R2F’U’DR2D’UF’R2
点群元素S6^5[11-1]可以把左边的三角形操作到F面,先绕[11-1]轴转300°,然后镜面m(11-1)反射,就把三角形操作到F面。我用点群元素S6^5[11-1]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列R2F’U’DR2D’UF’R2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S6^5[11-1]魔方。
38-S6^5[-111](B2URL’B2LR’UB2)=L2F’D’UL2U’DF’L2
点群元素S6^5[-111]可以把左边的三角形操作到F面,先绕[-111]轴转300°,然后镜面m(-111)反射,就把三角形操作到F面。我用点群元素S6^5[-111]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列L2F’D’UL2U’DF’L2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S6^5[-111]魔方。
39-S6^5[1-11](B2URL’B2LR’UB2)=L2B’U’DL2D’UB’L2
点群元素S6^5[1-11]可以把左边的三角形操作到B面,先绕[1-11]轴转300°,然后镜面m(1-11)反射,就把三角形操作到B面。我用点群元素S6^5[1-11]操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列L2B’U’DL2D’UB’L2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为S6^5[1-11]魔方。
40-Qh(100)(B2URL’B2LR’UB2)=F2U’R’LF2L’RU’F2
点群元素Qh(100)对左图U面的三角形镜面反射后,三角形仍然保留在U面,三角形的方位发生了变化,同时由原来的顺时针置换变成逆时针置换,如右图所示。我用点群元素Qh(100)操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列F2U’R’LF2L’RU’F2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为m(100)魔方,注意,Qh(100)=m(100)。
41-Qh(010)(B2URL’B2LR’UB2)=B2U’L’RB2R’LU’B2
点群元素Qh(010)对左图U面的三角形镜面反射后,三角形仍然保留在U面,三角形的方位没变化,但是由原来的顺时针置换变成逆时针置换,如右图所示。我用点群元素Qh(010)操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列B2U’L’RB2R’LU’B2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为m(010)魔方,注意,Qh(010)=m(010)。
42-Qh(001)(B2URL’B2LR’UB2)=B2D’R’LB2L’RD’B2
点群元素Qh(001)对左图U面的三角形镜面反射后,三角形被反射到D面,三角形由原来的顺时针置换变成逆时针置换,如右图所示。我用点群元素Qh(001)操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列B2D’R’LB2L’RD’B2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为m(001)魔方,注意,Qh(001)=m(001)。
43-Qd(110)(B2URL’B2LR’UB2)=R2U’B’FR2F’BU’R2
点群元素Qd(110)对左图U面的三角形镜面反射后,三角形仍然保留在U面,三角形方位发生变化,由原来的顺时针置换变成逆时针置换,如右图所示。我用点群元素Qd(110)操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列R2U’B’FR2F’BU’R2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为m(110)魔方,注意,Qd(110)=m(110)。
44-Qd(011)(B2URL’B2LR’UB2)=B2L’D’UB2U’DL’B2
点群元素Qd(011)对左图U面的三角形镜面反射后,三角形被反射到L面,三角形由原来的顺时针置换变成逆时针置换,如右图所示。我用点群元素Qd(011)操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列B2L’D’UB2U’DL’B2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为m(011)魔方,注意,Qd(011)=m(011)。
45-Qd(101)(B2URL’B2LR’UB2)=U2B’R’LU2L’RB’U2
点群元素Qd(101)对左图U面的三角形镜面反射后,三角形被反射到B面,三角形由原来的顺时针置换变成逆时针置换,如右图所示。我用点群元素Qd(101)操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列U2B’R’LU2L’RB’U2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为m(101)魔方,注意,Qd(101)=m(101)。
46-Qd(01-1)(B2URL’B2LR’UB2)=B2R’U’DB2D’UR’B2
点群元素Qd(01-1)对左图U面的三角形镜面反射后,三角形被反射到R面,三角形由原来的顺时针置换变成逆时针置换,如右图所示。我用点群元素Qd(01-1)操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列B2R’U’DB2D’UR’B2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为m(01-1)魔方,注意,Qd(01-1)=m(01-1)。
47-Qd(10-1)(B2URL’B2LR’UB2)=D2F’R’LD2L’RF’D2
点群元素Qd(10-1)对左图U面的三角形镜面反射后,三角形被反射到F面,三角形由原来的顺时针置换变成逆时针置换,如右图所示。我用点群元素Qd(10-1)操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列D2F’R’LD2L’RF’D2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为m(10-1)魔方,注意,Qd(10-1)=m(10-1)。
48-Qd(1-10)(B2URL’B2LR’UB2)=L2U’F’BL2B’FU’L2
点群元素Qd(1-10)对左图U面的三角形镜面反射后,三角形被反射后仍然保留在U面,三角形方的复位发生变化,同时由原来的顺时针置换变成逆时针置换,如右图所示。我用点群元素Qd(1-10)操作(B2URL’B2LR’UB2)后,得到新的操作序列L2U’F’BL2B’FU’L2,你用这个新的操作序列,操作新的魔方,就可以得到右边的图案,我把它标注为m(10-1)魔方,注意,Qd(1-10)=m(10-1)。
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