Рубиковото кубче — история, устройство и любопитни факти

Рубиковото кубче — пълен гид: история, устройство и любопитни факти за изобретението на Ерньо Рубик, над 300 млн продадени екземпляра и техники за решаване.

Кубчето на Рубик е кубче за редене на пъзели и е най-продаваната играчка в света за всички времена с над 300 000 000 (300 милиона) продадени екземпляра. Изобретен е през 1974 г. от унгарския скулптор и професор по архитектура Ерньо Рубик. В класическото кубче на Рубик всяка от шестте стени е покрита с девет стикера, всеки от които е в един от шестте плътни цвята: бял, червен, син, оранжев, зелен и жълт. В моделите, които се продават в момента, бялото е срещу жълтото, синьото е срещу зеленото, оранжевото е срещу червеното, а някои могат да заменят синьото с черно или лилаво.

Кратка история

Ерньо Рубик създава механизма през 1974 г. като демонстрация за студентите си по архитектура. Първоначално го нарича „магичен куб“; по-късно играчката придобива международна популярност след като е лицензиран и пуснат в продажба в края на 70-те и началото на 80-те години. Първите масови продажби стартират в началото на 1980-те, след което кубчето става културен феномен, обект на състезания, филми, книги и научно-популярни материали.

Устройство и механизъм

Класическото 3×3×3 кубче се състои от 26 подвижни „малки кубчета“ (наречени „къбита“), които се движат около вътрешен централно закрепен корпус (ядро). Основните видове парчета са:

• Центрове — 6 парчета, едно на всяка страна; при стандартния механизъм те запазват относителната си позиция и показват цвета на страната.
• Ръбове — 12 парчета с два цвята.
• Ъгли — 8 парчета с три цвята.

Съвременните „speedcube“ модели добавят карактеристики като магнити в парчетата за по-стабилни завъртания, регулируемо напрежение на пружини/винтове за персонализация и смазки за по-гладки движения. Има и модели без стикери („stickerless“) — с пластмасови цветове вместо винилови стикери.

Колко възможни нареждания има?

Броят на възможните различни състояния на класическото 3×3×3 кубче е огромен — около 43 252 003 274 489 856 000 (приблизително 4.3×10^19) различни комбинации. Въпреки това всяка конфигурация може да бъде решена за не повече от 20 хода (т.нар. „God’s number“ — максималният минимален брой ходове, доказан за кубчето).

Методи за решаване

Съществуват множество методи, различни по сложност и скорост. Някои от основните са:

• Layer-by-layer (LBL) — често използван при начинаещи: решава се първият слой, после средният и накрая последният.
• CFOP (Fridrich) — популярен сред състезателите; разделя решаването на Cross, F2L (First Two Layers), OLL (Orient Last Layer) и PLL (Permute Last Layer).
• Roux и ZZ — алтернативни техники, които използват различни стратегии за намаляване на необходимите ходове и оптимизация на движенията.

За записване на ходовете се използва стандартна нотация (U, D, L, R, F, B и техните вариации за обратни и двойни завъртания).

Състезания и рекорди

От 2004 г. световната федерация World Cube Association (WCA) организира официални състезания по сортиране на кубчето и множество негови варианти. Участниците се състезават в различни дисциплини: 3×3, 2×2, 4×4, 5×5, Pyraminx, Megaminx и др. Постиженията на най-добрите включват средни времена под 6 секунди и единични записи около/под 3 секунди при 3×3 в официални условия (тези стойности се подобряват с времето с напредване на техниките и оборудването).

Видове и варианти

Освен класическото 3×3, има много варианти:

• По-малки и по-големи размери: 2×2, 4×4, 5×5 и до 17×17.
• Нестандартни форми: Pyraminx, Megaminx (додекаедър), Skewb, Square-1, Ghost Cube и др.
• Модификации: магнитни кубчета, stickerless версии, декоративни и тематични дизайни.

Любопитни факти

• Първоначалното име на играчката е било „магичният куб“; името „Рубик“ идва от фамилията на изобретателя.
• Кубчето е използвано в педагогиката за развиване на пространствено мислене, логика и моторика.
• Съществуват специални техники и устройства за бързо „развъртане“ на кубчето, но в официалните състезания движението се извършва само ръчно.
• Заради огромния брой комбинации, случайно подреждане почти винаги ще създаде трудно решим пъзел, но винаги има алгоритъм и метод за връщане в решено положение.

Поддръжка и съвети

Ако имате свое кубче и искате то да работи по-гладко и да постига по-добри времена:

• Разглобяване и почистване: при силно замърсяване може да се разглоби и изпере пластмасовите парчета.
• Смазване: използвайте специални силиконови смазки за кубчета, за да увеличите скоростта и плавността на завъртане.
• Регулиране на напрежението: при много модели можете да нагласите винтовете/пружините на ядрото за желана степен на твърдост или хлабина.
• Стикери срещу stickerless: смяната на стикери е възможна, но stickerless кубчетата избягват проблемите с полепнали или олющени стикери.

Кубчето на Рубик остава едно от най-разпознаваемите и обичани интелектуални развлечения в света — съчетавайки математика, механика, техника и много творчество.

Видове кубове

Стандартното кубче на Рубик е 3х3х3. 3 блока напречно, 3 блока надолу и 3 блока навътре. Кубовете могат да бъдат направени във варианти 2х2, 4х4 или по-големи. Към 2017 г.^{[актуализация]} най-голямото кубче е 33х33, което също е отпечатано на 3D принтер.

Кубоидите са кубове с неравни страни. Някои варианти са 3х2х2, 3х5 или 4х3. Някои кубоиди могат да променят формата си или да се разместват. Това означава, че кубът излиза от първоначалната си форма. За да решите куб с променяща се форма, той трябва да се върне в първоначалната си форма, преди да се счита за решен.

Кубчетата със зъбни колела включват зъбни колела, които карат двете страни на кубчето да се въртят.

Други версии включват Мегаминкса, Пираминкса, часовника на Рубик, Огледалния куб и Квадрат 1.

 
Колекция от кубчета на Рубик. Тя включва кубче 3х3х3, огледално кубче, кубче на празнотата, кубче 4х4х4, кубче 5х5х5, кубче на мегаминикс, кубче 2х2х2 и др.  

Структура

Кубчето на Рубик представлява куб, разделен на няколко по-малки кубчета с различни цветни повърхности, прикрепени към въртящо се метално парче в средата. Общо има 26 малки кубчета. Кубът на Рубик има шест страни, към които са прикрепени 9 малки кубчета, а всяка страна има един цвят. Най-често срещаните цветове са червено, жълто, синьо, оранжево, бяло и зелено.

Кубчетата могат да се въртят и усукват по редове и повърхности. Целта на пъзела е всяка страна на куба да има един и същ цвят. Решаването на кубчето на Рубик изисква логика и мислене. Има много различни начини да се научите да решавате кубчето на Рубик.

 
Центрове на кубчето на Рубик  

Въпроси и отговори

В: Какво представлява кубчето на Рубик?

Въпрос: Колко стени има класическото кубче на Рубик?

В: Кои цветове са противоположни един на друг на класическото кубче на Рубик?

В: Кой е изобретил кубчето на Рубик?

В: Кога е пусната първата версия на кубчето на Рубик?

В: Колко стикера има на всяка страна на класическия куб на Рубикс?

В: Какви цветове обикновено се срещат върху кубчето на Рубикс?

Търсене по буква