227*314*53*72*11=43252003274489856000,
cioè circa 0.4*1020
Se si volessero mostrare tutte le configurazioni che può assumere
un cubo di Rubik dedicando un solo secondo a ciascuna di esse, si impiegherebbero
circa 1370 miliardi di anni (si stima che il Sole brillerà ancora
circa 5 miliardi di anni...).
Gioco1:
Gioco 2:
.
Teorema. Il gruppo simmetrico Sn è generato da 2-cicli.
(La totalità delle permutazioni dei numeri 1,2,...,n si chiama
"gruppo simmetrico" e uno scambio di due caselle si chiama un "2-ciclo";
un modo alternativo per enunciare il precedente teorema è il seguente:
ogni permutazione dei numeri 1,2,...,n è un prodotto di 2-cicli).
Gioco 3:
Teorema. Il gruppo simmetrico Sn è
generato da un 2-ciclo e da un n-ciclo.
Gioco 4:
.
Gioco 5:
cinque persone sono in coda allo sportello di un ufficio:
1
2
3
4
5
Lo sportello chiude. Poco prima della riapertura, le 5 persone ritornano
alla spicciolata e, non curanti della posizione precedente, si rimettono
in coda nel nuovo ordine d'arrivo:
3
5
2
4
1
Le 5 persone incominciano a litigare: ognuna di esse ha infatti sicuramente
contato il numero di "fregature" che ha ricevuto dalla nuova sistemazione.
Vediamo quante sono le "fregature" o, diciamo piuttosto, sorpassi:
3 è stato sorpassato da 0 persone;
5 è stato sorpassato da 0 persone;
2 è stato sorpassato da 2 persone (cioè
3 e 5);
4 è stato sorpassato da 1 persona (cioè
5);
1 è stato sorpassato da 4 persone (tutte le
altre...);
In totale i sorpassi sono stati 7 (=0+0+2+1+4).
Supponiamo ora di voler riordinare la fila delle cinque persone con le due regole del gioco 5 cioè con:
R1) l'ultima persona passa al primo posto e tutte le altre scalano di un posto;
R2) si scambiano le prime due persone e contemporaneamente le ultime due persone della fila.
Esempio: R1 applicato a [3,5,2,4,1] da':
Numero sorpassi: 3 = (7 - 4). E' calato di 4, un numero
pari.
R1 fa sempre aumentare o diminuire i sorpassi di un numero pari.
Analogamente R2.
Applicando solo R1 e R2 in qualunque modo, partendo
da [3,5,2,4,1], non si può ottenere:
(sorpassi=0, numero pari)
Gioco 6:
.
Gioco 7:
Gioco 8:
Gioco 9:
fg2f-1g-1fg-1f-1g2
fg^2f^-1g^-1fg^-1f^-1g^2
f^-1g^2fgf^-1gfg^2