Mechanisches Rätsel

Ein mechanisches Rätsel ist ein als eine Reihe von mechanisch verketteten Stücken präsentiertes Rätsel.

Geschichte

Das älteste bekannte mechanische Rätsel kommt aus Griechenland und ist im 3. Jahrhundert v. Chr. erschienen.

Das Spiel besteht aus einem Quadrat, das in 14 Teile geteilt ist, und das Ziel war, verschiedene Gestalten von diesen Stücken zu schaffen. Das ist nicht leicht zu tun. (sieh Ostomachion loculus Archimedius)

Im Iran "Buchstabenschlösser" wurden schon im 17. Jahrhundert n.Chr. gemacht.

Das folgende bekannte Ereignis von Rätseln ist in Japan. 1742 gibt es eine Erwähnung eines Spiels genannt "Sei Shona-Gon Chie No-Ita" in einem Buch. Ungefähr dem Jahr 1800 ist das Rätsel von Tangram von China populär geworden, und 20 Jahre später hatte es sich durch Europa und Amerika ausgebreitet.

Die Gesellschaft Richter von Rudolstadt hat begonnen, große Beträge von Tangram ähnlichen Rätseln von verschiedenen Gestalten, den so genannten "Anker-Rätseln" zu erzeugen.

1893 hat Professor Hoffman ein Buch genannt Rätsel geschrieben; alt und Neu. Es, hat unter anderen Dingen, mehr als 40 Beschreibungen von Rätseln mit heimlichen öffnenden Mechanismen enthalten. Dieses Buch ist in eine Bezugsarbeit für Rätsel-Spiele hineingewachsen, und moderne Kopien bestehen für diejenigen, die interessiert sind.

Der Anfang des 20. Jahrhunderts war eine Zeit, in der Rätsel sehr modisch waren und die ersten Patente für Rätsel registriert wurden. Das Rätsel, das im Bild gezeigt ist, das aus 12 identischen Stücken durch W. Altekruse das Jahr 1890 gemacht ist, war ein Beispiel davon.

Mit der Erfindung der modernen Polymer-Fertigung von vielen Rätseln ist leichter und preiswerter geworden.

Kategorien

Zusammenbau-Rätsel

In dieser Kategorie ist das Rätsel in der Teilform da, und das Ziel ist, eine bestimmte Gestalt zu erzeugen. Der Soma Würfel, der von Piet Hein, Pentomino durch Solomon Golomb und die oben erwähnten legenden Rätsel Tangram und "Anker-Rätsel" gemacht ist, ist alle Beispiele dieses Typs des Rätsels.

Außerdem werden Probleme, in denen mehrere Stücke eingeordnet werden müssen, um in einen (anscheinend zu kleinen) Kasten zu passen, auch in dieser Kategorie klassifiziert.

Das Image zeigt eine Variante des sich verpacken lassenden Problems von Hoffman. Das Ziel ist, 27 cuboids mit Seitenlängen A, B, C in einen Kasten der Seitenlänge A+B+C, Thema zwei Einschränkungen einzupacken:

:1) A, B, muss C nicht gleicher sein

:2) Der kleinste von A, B, C muss größer sein als

Eine Möglichkeit würde A=18, B=20, C=22 sein - der Kasten würde dann die Dimensionen 60×60×60 haben müssen.

Moderne Werkzeuge wie Laserschneidende erlauben die Entwicklung von komplizierten 2 dimensionalen Rätseln, die aus Holz oder Acrylplastik gemacht sind. In letzter Zeit ist das vorherrschend geworden, und Rätsel der außerordentlich dekorativen Geometrie sind entworfen worden. Das macht von der Menge von Weisen Gebrauch, Gebiete ins Wiederholen von Gestalten zu unterteilen.

Computer helfen im Design von neuen Rätseln. Ein Computer erlaubt eine erschöpfende Suche nach Lösung - mit seiner Hilfe ein Rätsel kann auf solche Art und Weise entworfen werden, dass es die geringstmöglichen Lösungen oder eine Lösung hat, die die meisten möglichen Schritte verlangt. Die Folge ist, dass das Lösen des Rätsels sehr schwierig sein kann.

Der Gebrauch von durchsichtigen Materialien ermöglicht die Entwicklung von Rätseln, in denen Stücke aufeinander aufgeschobert werden müssen. Das Ziel ist, ein spezifisches Muster, Image oder Farbenschema in der Lösung zu schaffen.

Zum Beispiel besteht ein Rätsel aus mehreren Scheiben, in denen winkelige Abteilungen von unterschiedlichen Größen verschieden gefärbt werden. Die Scheiben müssen aufgeschobert werden, um einen Farbenkreis (rot-> blau-> grün-> rot) um die Scheiben zu schaffen.

Zerlegungsrätsel

Die Rätsel in dieser Kategorie werden gewöhnlich durch die Öffnung oder das Teilen von ihnen in Stücke gelöst. Das schließt jene Rätsel mit heimlichen öffnenden Mechanismen ein, die durch die Probe und den Fehler geöffnet werden sollen. Außerdem werden Rätsel, die aus mehreren Metallstücken verbunden zusammen auf eine Mode bestehen, auch als ein Teil dieser Kategorie betrachtet.

Die zwei im Bild gezeigten Rätsel sind für soziale Sammlungen besonders gut, da sie scheinen, sehr leicht auseinander genommen zu werden, aber in Wirklichkeit können viele Menschen nicht dieses Rätsel lösen. Das Problem hier liegt in Form der ineinander greifenden Stücke — die Paarungsoberflächen werden zugespitzt, und können nur so in einer Richtung entfernt werden. Jedoch hat jedes Stück zwei entgegengesetzt schräge Wachskerzen, die sich mit den zwei angrenzenden Stücken vermählen, so dass das Stück in keiner Richtung entfernt werden kann.

Kästen haben heimliche Kästen oder Rätsel-Kästen mit heimlichen öffnenden in Japan äußerst populären Mechanismen genannt, werden in diese Kategorie eingeschlossen. Diese Kästchen enthalten mehr oder weniger kompliziert, gewöhnlich unsichtbare öffnende Mechanismen, die einen kleinen hohlen Raum auf der Öffnung offenbaren. Es gibt eine riesengroße Vielfalt von öffnenden Mechanismen wie kaum sichtbare Tafeln, die, Neigungsmechanismen, magnetische Schlösser, bewegliche Nadeln ausgewechselt werden müssen, die in eine bestimmte Position und sogar Zeitschlösser rotieren gelassen werden müssen, in denen ein Gegenstand in einer gegebenen Position gehalten werden muss, bis eine Flüssigkeit einen bestimmten Behälter voll gefüllt hat.

Das Ineinanderschachteln von Rätseln

In einem ineinander greifenden Rätsel halten ein oder mehr Stücke den Rest zusammen, oder die Stücke stützen gegenseitig selbst. Das Ziel ist, dann das Rätsel völlig auseinander zu nehmen und wieder zu versammeln. Beispiele von diesen sind die wohl bekannten chinesischen Holzknoten.

Sowohl Zusammenbau als auch Zerlegung können - gegen Zusammenbau-Rätsel schwierig sein, diese Rätsel fallen nicht nur gewöhnlich leicht auseinander.

Das Niveau der Schwierigkeit wird gewöhnlich in Bezug auf die Zahl von Bewegungen bewertet, die erforderlich sind, das erste Stück vom anfänglichen Rätsel zu entfernen.

Das Image zeigt einem der notorischsten Vertreter dieser Kategorie, des chinesischen Holzknotens. In dieser besonderen von Bill Cutler entworfenen Version sind 5 Bewegungen erforderlich, bevor das erste Stück entfernt werden kann.

Die bekannte Geschichte dieser Rätsel reicht zurück bis den Anfang des 18. Jahrhunderts. 1803 hat ein Katalog durch "Bastelmeier" zwei Rätsel dieses Typs enthalten. Das über auch enthaltenen zwei ineinander greifenden Rätseln erwähnte Rätsel-Buch von Professor Hoffman.

Am Anfang des 19. Jahrhunderts haben die Japaner den Markt für diese Rätsel übernommen. Sie haben eine Menge von Spielen in allen Arten von verschiedenen Gestalten - Tieren, Häusern und anderen Gegenständen entwickelt - wohingegen die Entwicklung in der Westwelt hauptsächlich um geometrische Gestalten gekreist hat.

Mit der Hilfe von Computern ist es kürzlich möglich geworden, ganze Sätze von gespielten Spielen zu analysieren. Dieser Prozess wurde von Bill Cutler mit seiner Analyse aller chinesischen Holzknoten begonnen. Vom Oktober 1987 bis August 1990 wurden alle 35 657 131 235 verschiedenen Schwankungen analysiert. Die Berechnungen wurden durch mehrere Computer in der Parallele getan und hätten insgesamt 62.5 Jahre auf einem einzelnen Computer genommen.

Mit vom chinesischen Kreuz verschiedenen Gestalten hat das Niveau der Schwierigkeit kürzlich Niveaus von bis zu 100 Bewegungen für das erste Stück erreicht, das, eine Skala zu entfernen ist, die sich Menschen anstrengen würden zu ergreifen. Die Spitze dieser Entwicklung ist ein Rätsel, in dem die Hinzufügung einiger Stücke die Zahl von Bewegungen verdoppelt.

Jedoch hat Computeranalyse auch zu einer anderen Tendenz geführt: Da die Folge von Stücken nicht mit der heutigen Software kann, durch Computer analysiert werden, hat es eine Tendenz gegeben, Rätsel zu schaffen, deren Lösung mindestens eine Folge einschließen muss. Diese müssen dann mit der Hand gelöst werden.

Vor der 2003-Veröffentlichung des RD-Designprojektes von Owen, Charnley und Strickland, konnten Rätsel ohne richtige Winkel nicht durch Computer effizient analysiert werden. Stewart Coffin hat Rätsel geschaffen, die auf dem rhombischen Dodekaeder seit den 1960er Jahren gestützt sind. Diese haben von Streifen mit entweder sechs oder drei Rändern Gebrauch gemacht.

Diese Arten von Rätseln haben häufig äußerst unregelmäßige Bestandteile, die zusammen in einer regelmäßigen Gestalt nur am allerletzten Schritt kommen. Außerdem erlauben die 60 °-Winkel Designs, in denen mehrere Gegenstände zur gleichen Zeit bewegt werden müssen. Das "Rosenknospe"-Rätsel ist ein Hauptbeispiel davon: In diesem Rätsel müssen 6 Stücke von einer äußerster Position bewegt werden, in der sie nur in den Ecken zum Zentrum des vollendeten Gegenstands anlegen.

Loslösungsrätsel

Für ähnliche Rätsel ist die Absicht, ein Metall oder Schnur-Schleife von einem Gegenstand zu entwirren. Topologie spielt eine wichtige Rolle mit diesen Rätseln.

Das Image zeigt eine Version des Derringer-Rätsels. Obwohl einfach, anscheinend ist es ziemlich schwierig - die meisten Rätsel-Seiten reihen es unter ihren härtesten Rätseln auf.

Vexiers sind eine verschiedene Sorte des Loslösungsrätsels - zwei oder mehr Metallleitungen, die verflochten worden sind, sollen entwirrt werden. Sie breiten sich auch mit der allgemeinen Rätsel-Verrücktheit am Ende des 19. Jahrhunderts aus. Eine Vielzahl von Vexiers noch verfügbar entsteht heute in dieser Periode.

So genannte Ringrätsel, von denen die chinesischen Ringe Teil sind, sind ein verschiedener Typ von Vexier. In diesen Rätseln muss eine lange Leitungsschleife von einem Ineinandergreifen von Ringen und Leitungen unverwirrt werden. Die Zahl von Schritten, die für eine Lösung häufig erforderlich sind, hat eine Exponentialbeziehung mit der Zahl von Schleifen im Rätsel. Der allgemeine Typ, der die Ringe mit einer Bar mit Schnuren verbindet (oder lose Metallentsprechungen) hat ein Bewegungsmuster, das dem Gray binärer Code, in der nur ein Bit Änderungen von einem Codewort hinsichtlich seines unmittelbaren Nachbars identisch ist.

Ein beachtenswertes Rätsel, das als die chinesischen Ringe, die Ringe von Cardans, Baguenaudier oder das Renaissancerätsel bekannt ist, wurde in um 1500 als Problem 107 des Manuskriptes "De Viribus Quantitatis" von Luca Pacioli Erwähnt. Auf das Rätsel wird wieder von Girolamo Cardano in der 1550-Ausgabe seines Buches "De subtililate verwiesen." Obwohl das Rätsel ein Loslösungstyp Puzzle ist, hat es auch mechanische Rätsel-Attribute, und die Lösung kann als ein binäres mathematisches Verfahren abgeleitet werden.

Die chinesischen Ringe werden mit dem Märchen vereinigt, dass im Mittleren Alter Ritter diese ihren Frauen als eine Gegenwart geben würden, so dass in ihrer Abwesenheit sie ihre Zeit füllen können. Taverne-Rätsel, die aus Stahl gemacht sind, basieren auf dem Fälschen von Übungen, die gute Praxis für Schmied-Lehrlinge zur Verfügung gestellt haben.

Niels Bohr hat Loslösungsrätsel genannt Tangloids verwendet, um die Eigenschaften der Drehung seinen Studenten zu demonstrieren.

Falte-Rätsel

Das Ziel in diesem besonderen Genre von Rätseln soll ein gedrucktes Stück von Papier auf solche Art und Weise falten, um ein Zielbild zu erhalten. Im Prinzip konnte die Magie von Rubik in dieser Kategorie aufgezählt werden. Ein besseres Beispiel wird im Bild gezeigt. Die Aufgabe ist, das Quadratstück von Papier zu falten, so dass die vier Quadrate mit den Zahlen neben einander ohne irgendwelche Lücken liegen und ein Quadrat bilden. Dieses Rätsel ist bereits ziemlich kompliziert.

Ein anderes sich faltendes Rätsel faltet Broschüren und Stadtkarten. Trotz der häufig sichtbaren sich faltenden Richtung an den sich faltenden Punkten kann es außerordentlich schwierig sein, das Papier zurück in die Form zu bringen, mit der es ursprünglich gekommen ist. Der Grund, den diese Karten schwierig sind, zu ihrem ursprünglichen Staat wieder herzustellen, besteht darin, dass die Falten für eine Papierfalzmaschine entworfen werden, in der die optimalen Falten nicht der Sorte sind, die ein Durchschnittsmensch versuchen würde zu verwenden.

Schloss-Rätsel

Diese Rätsel, auch genannt Trick-Schlösser, sind Schlösser (häufig Vorhängeschlösser), die einen ungewöhnlichen sich schließen lassenden Mechanismus haben. Das Ziel ist, das Schloss zu öffnen. Wenn Ihnen ein Schlüssel gegeben wird, wird er das Schloss auf die herkömmliche Weise nicht öffnen. Für einige Schlösser kann es dann schwieriger sein, die ursprüngliche Situation wieder herzustellen.

Trick-Behälter

Das sind Behälter "mit einer Drehung". Das Ziel ist, entweder zu trinken oder von einem Behälter zu strömen, ohne einige der Flüssigkeit zu verschütten. Rätsel-Behälter sind eine alte Form des Spiels. Die Griechen und Phönizier haben Behälter gemacht, die über eine Öffnung am Boden gefüllt werden mussten. Im 9. Jahrhundert wurden mehrere verschiedene Behälter im Detail in einem türkischen Buch beschrieben. Im 18. Jahrhundert haben die Chinesen auch diese Arten des Trinkens von Behältern erzeugt.

Ein Beispiel ist die bauchige Rätsel-Weinflasche: Der Hals des Behälters hat viele Löcher, die es möglich machen, Flüssigkeit in den Behälter, aber nicht daraus zu gießen. Verborgen zum Auge des Rätsels gibt es eine kleine röhrenförmige Röhre den ganzen Weg durch den Griff und entlang dem oberen Rand des Behälters bis zur Schnauze. Wenn man dann die Öffnung am oberen Ende des Griffs mit einem Finger blockiert, ist es möglich, Flüssigkeit vom Behälter durch das Saugen auf der Schnauze zu trinken.

Andere Beispiele schließen Tasse von Fuddling und Topf-Krone ein.

Unmögliche Gegenstände

Unmögliche Gegenstände sind Gegenstände, die auf den ersten Blick möglich nicht scheinen. Der weithin bekanntste unmögliche Gegenstand ist das Schiff in einer Flasche. Die Absicht ist zu entdecken, wie diese Gegenstände gemacht werden. Ein anderes weithin bekanntes Rätsel ist dasjenige, das aus einem Würfel besteht, der aus zwei Stücken gemacht ist, die in 4 Plätzen durch anscheinend untrennbare Verbindungen (Beispiel) ineinandergeschachtelt sind. Die Lösungen von diesen sollen in verschiedenen Plätzen gefunden werden. Es gibt alle Arten von Gegenständen, die diese Beschreibung - Flaschen passen, in denen es Gegenstände gibt, die zu groß sind (sieh unmögliche Flaschen), japanische Loch-Münzen mit Holzpfeilen und Ringe durch sie, Holzbereiche in einem Holzrahmen mit zu kleinen Öffnungen und noch viele.

Der Apfel und Pfeil im Bild werden aus einem Stück von Holz jeder gemacht. Das Loch ist tatsächlich zu klein, um den Pfeil dadurch zu passen, und es gibt keine Zeichen des Klebens. Wie wurde es gemacht?

Flinkheitsrätsel

Die in dieser Kategorie verzeichneten Spiele sind nicht ausschließlich ist als solcher verwirrt, wie Flinkheit und Dauer von mehr Wichtigkeit hier sind. Häufig ist das Ziel, einen Kasten zu neigen, der mit einem durchsichtigen Deckel auf gerade die richtige Weise ausgerüstet ist, um einen kleinen Ball zu veranlassen, in ein Loch zu fallen.

Folgendes Bewegungsrätsel

Die Rätsel in dieser Kategorie verlangen, dass eine wiederholte Manipulation des Rätsels das Rätsel zu einer bestimmten Zielbedingung bekommt. Wohl bekannte Rätsel dieser Sorte sind der Würfel von Rubik und der Turm Hanois.

Diese Kategorie schließt auch jene Rätsel ein, in denen oder mehr Stücke in die richtige Position gleiten lassen werden müssen, von der das N-Rätsel am besten bekannt ist. Rush Hour oder Sokoban sind andere Beispiele.

Der Würfel von Rubik hat einen beispiellosen Boom dieser Kategorie verursacht. Die bloße Zahl von Varianten schwankt. Würfel von Dimensionen 2×2×2, 3×3×3, 4×4×4, 5×5×5, 6×6×6 und 7×7×7 sind gemacht, sowie, octahedral, icosahedral, und dodecahedral Varianten und sogar einige vierflächig worden, die auf verschiedenen Typen von Zylindern gestützt sind. Mit einer unterschiedlichen Orientierung der Achse der Folge kann eine Vielfalt von Rätseln mit derselben grundlegenden Gestalt geschaffen werden. Außerdem kann man weiter cuboidal Rätsel erhalten, indem man eine Schicht von einem Würfel entfernt. Diese Cuboidal-Rätsel nehmen unregelmäßige Gestalten, wenn sie manipuliert werden.

Das Bild zeigt einem anderen, weniger wohl bekanntem Beispiel dieser Art des Rätsels. Es ist gerade leicht genug, dass es noch mit ein wenig Probe und Fehler und einigen Zeichen im Vergleich mit dem Würfel von Rubik gelöst werden kann, der zu schwierig ist, gerade durch die Probe zu lösen.

Vorgetäuschte mechanische Rätsel

Während viele Computerspiele und Computerrätsel mechanische Rätsel vortäuschen, werden diese vorgetäuschten mechanischen Rätsel gewöhnlich als mechanische Rätsel nicht ausschließlich klassifiziert.

Andere bemerkenswerte mechanische Rätsel

  • Chinesisches Ringrätsel: Rekursive Eisenringmanipulation (alter)
  • Nintendo Zehn Milliarden Barrels: Manipulieren Sie mechanisch verbundene Teile eines Barrels
  • Igel im Käfig: Mechanisches Rätsel, das in Tschechien populär
ist

Siehe auch

  • Durcheinander-Würfel
  • Rätsel
  • Rätsel-Ring
  • Miguel Berrocal
  • Der Würfel von Rubik
  • Ist Alt & Neu, durch Professor Hoffmann, 1893 verwirrt
  • Ist Alt und Neu, durch Jerry Slocum & Jack Botermans, 1986 verwirrt
  • Neues Buch von Rätseln, durch Jerry Slocum & Jack Botermans, 1992
  • Geniale & Diabolische Rätsel, durch Jerry Slocum & Jack Botermans, 1994
  • Das Tangram-Buch, durch Jerry Slocum, 2003
  • Das 15 Rätsel, durch Jerry Slocum & Dic Sonneveld, die 2006

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Elizabeth Dole / Loslösungsrätsel
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