¿Cuál es el número máximo de volúmenes completamente delimitados que pueden formarse mediante tres cubos interpenetrantes, considerando solo las superficies de los cubos como límites y contando solo los volúmenes que no se subdividen más?

He estado pensando un poco sobre esto y quería compartir la dirección que he estado tomando. Para problemas de la misma naturaleza en relación con los cuadrados 2-D, puede obtener soluciones de rotaciones concéntricas que comienzan con cuadrados superpuestos (ver 1, 2). He tratado de imaginar hacer lo mismo con un cubo para formar una “gema” simétrica con forma de tres cubos. Para obtener una buena simetría 3, me imagino cortando un cubo (3) para formar una sección transversal hexagonal (4). Esto se puede imaginar como tendido en un plano ecuatorial con dos de los vértices del cubo en el polo norte y sur (5). Este hexágono se puede usar para estructurar rotaciones de la esfera (y el cubo) a lo largo de tres ejes del hexágono. La última imagen muestra las raciones de los hexágonos y los movimientos de los “polos norte”.

Ahora estoy llegando al límite de lo que puedo imaginar en mi cabeza. Parece que los polos norte y sur dividen tres secciones cada uno (6 segmentos), pero los puntos alrededor del “ecuador” se comportarán de manera diferente. Creo que hay un ángulo de rotación lo suficientemente grande como para segmentar todos los vértices de los tres cubos (12 segmentos). También creo que esto creará secciones que no están expuestas al exterior (aparte del segmento central obvio). Mi conjetura es que este es un múltiplo de 9. Podría estar fuera de lugar, estas cosas son difíciles de imaginar.


** corrección menor, los vértices de blanco y negro donde se muestran los ángulos de rotación deben estar por encima del plano gris

Esta pregunta apareció en la edición de abril de 1990 de la revista Omni en el artículo Mega Test. Por supuesto, la solución oficial es difícil de encontrar por temor a que las personas transmitan las respuestas y degraden la validez de la prueba, lo que sucedió de todos modos. Incluyo un enlace y una copia = pegar con una cita.

El primero es una imagen de la situación.

Compuesto de tres cubos – Wikipedia

El segundo es una solución convincente y un argumento que se refiere a Quora.

Noticias Hacker

Si la pregunta se hiciera para esferas en lugar de cubos, entonces la respuesta habría sido 7, lo mismo que el número de áreas cerradas en una superficie dividida por 3 círculos. Puede pensarlo como si estuviera tomando rebanadas del objeto combinado. Un poco más complicado cuando la forma es un cubo.