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Cubo de Rubik

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Informações de fundo

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Cubo de Rubik
Cube.svg de Rubik
Outros nomes Magic Cube
Tipo Enigma da combinação
Inventor Ernő Rubik
Companhia Sete Cidades, ltd
País Hungria
Disponibilidade 1977 (como húngara Magic Cube); 1980 (como Cubo de Rubik, em todo o mundo) -presente
Site oficial

Cubo de Rubik é um 3-D combinação de quebra-cabeça inventado em 1974 pelo húngaro escultor e professor de arquitetura Ernő Rubik. Originalmente chamado de "Cubo Mágico", o enigma foi licenciada pela Rubik a ser vendido pela Ideal Brinquedo Corp., em 1980, através de empresário alemão Tibor Laczi e Sete Cidades fundador Tom Kremer, e ganhou o Jogo alemão do Ano prêmio especial de Melhor enigma daquele ano. A partir de janeiro de 2009, 350 milhões de cubos tinham sido vendidos em todo o mundo tornando-o jogo de quebra-cabeça mais vendido do mundo. É amplamente considerado como brinquedo mais vendido do mundo.

Em um clássico Cubo de Rubik, cada uma das seis faces é coberto por nove etiquetas, cada um de uma das seis cores sólidas (tradicionalmente branco, vermelho, azul, laranja, verde e amarelo, onde o branco é amarelo oposto, o azul é verde oposto, e laranja fica em frente vermelho, eo vermelho, branco e azul estão dispostos nessa ordem, em um arranjo no sentido horário). Um mecanismo de articulação permite que cada face interna para transformar de forma independente, assim, misturar as cores. Para o enigma a ser resolvido, cada face deve ser devolvido à constituído por uma cor. Enigmas similares têm sido produzidos agora com vários números de lados, dimensões e adesivos, nem todos eles por Rubik.

Embora o Cubo de Rubik atingiu seu auge de popularidade popular na década de 1980, ainda é amplamente conhecido e utilizado. Muitos speedcubers continuar a praticá-la e outros enigmas sinuosas e competir para os tempos mais rápidos em diversas categorias. Desde 2003, The Cube World Association, órgão internacional do Cubo de Rubik, organizou competições e manteve os registros oficiais mundo.

Concepção e desenvolvimento

As tentativas anteriores

Em março de 1970, Larry Nichols inventou um "Puzzle Pieces com Rotatable em grupos" 2 × 2 × 2 e entrou com um pedido de patente canadiana para ele. Cubo de Nichols foi realizada em conjunto com ímãs. Nichols foi concedida Patente dos EUA 3.655.201 em 11 de abril de 1972, dois anos antes Rubik inventou o seu Cube.

Em 9 de abril de 1970, Frank Fox aplicado para patentear seu "Spherical 3 × 3 × 3". Ele recebeu sua patente do Reino Unido (1344259) em 16 de janeiro de 1974.

A invenção de Rubik

Embalagem de Cubo de Rubik, Brinquedo do ano de 1980-Ideal Brinquedo Corp., feitos na Hungria.

Em meados dos anos 1970, Ernő Rubik trabalhou no Departamento de Design de Interiores no Academia de Artes Aplicadas e Ofícios em Budapeste. Embora seja amplamente divulgado que o Cube foi construído como uma ferramenta de ensino para ajudar seus alunos a compreender objetos 3D, o seu verdadeiro objectivo era resolver o problema estrutural de mover as peças de forma independente, sem todo o mecanismo caindo aos pedaços. Ele não percebeu que ele havia criado um quebra-cabeça até que a primeira vez que ele mexidos seu novo cubo e, em seguida, tentou restaurá-lo. Rubik obtido HU170062 patente húngara por sua " Cubo Mágico "em 1975. Cubo de Rubik foi chamado pela primeira vez o Cubo Mágico (Bűvös kocka) na Hungria. O quebra-cabeça não havia sido patenteada internacionalmente dentro de um ano da patente original. A lei de patentes, em seguida, impediu a possibilidade de uma patente internacional. Ideal queria pelo menos um nome reconhecível para marca; é claro, que arranjo colocar Rubik no centro das atenções porque o Magic Cube foi rebatizado após seu inventor, em 1980.

Os primeiros lotes de teste do Cubo Mágico foram produzidos no final de 1977 e lançado em Budapeste lojas de brinquedos. Magic Cube foi realizada em conjunto com encravamento pedaços de plástico que impediam o enigma a ser facilmente separadas, ao contrário dos ímãs no projeto de Nichols. Em Setembro de 1979, um acordo foi assinado com a Ideal para liberar o Cubo Mágico em todo o mundo, eo quebra-cabeça fez a sua estreia internacional nas feiras do brinquedo de Londres, Paris, Nuremberg e Nova York em janeiro e fevereiro de 1980.

Após a sua estreia internacional, o progresso do Cube para as prateleiras da loja de brinquedos do Ocidente foi brevemente interrompida para que pudesse ser fabricado para Especificações de segurança e de embalagem ocidentais. A Cube mais leve foi produzido e Ideal decidiu mudar o nome. " O Gordian Knot "e" Inca Ouro "foram consideradas, mas a empresa decidiu finalmente em" Cubo de Rubik ", eo primeiro lote foi exportado de Hungria, em Maio de 1980. Aproveitando-se de uma escassez inicial de Cubes, muitas imitações e variações apareceu.

Propriedade intelectual

Nichols atribuiu sua patente ao seu empregador Moleculon Research Corp., que processou Ideal em 1982. Em 1984, Ideal perdeu o processo por violação de patente e apelou. Em 1986, o tribunal de apelações confirmou a sentença que Rubik 2 × 2 × 2 bolso Cube violou patentes da Nichols, mas anulou a sentença de 3 × 3 × 3 Cubo de Rubik.

Mesmo quando o pedido de patente de Rubik estava sendo processado, Terutoshi Ishigi, engenheiro e dono de uma siderurgia autodidata, perto de Tóquio, apresentou um pedido de patente japonesa para um mecanismo quase idêntico, que foi concedida em 1976 (patente japonesa publicação JP55-008192). Até 1999, quando um alterado Lei de patente japonesa foi forçada, escritório de patentes do Japão concedeu patentes japonesas para a tecnologia não-divulgada dentro do Japão sem a necessidade de todo o mundo novidade. Assim, a patente da Ishigi é geralmente aceito como uma reinvenção independente naquele momento.

Rubik aplicado para mais patentes em 1980, incluindo uma outra patente húngara em 28 de outubro nos Estados Unidos, Rubik foi concedida Patente dos EUA 4.378.116 em 29 de março de 1983, para o Cube. É atribuído hoje a marca registrada para a imagem eo objeto tridimensional para Sete Cidades Inc, que também é um dos direitos autorais de quebra-cabeça do cubo de Rubik.

Inventor grego Panagiotis Verdes patenteou um método de criação de cubos além do 5 × 5 × 5, até 11 × 11 × 11, em 2003, embora ele alega que ele pensava inicialmente da idéia em torno de 1985. Em 19 de junho de 2008, o 5 × 5 × 5, 6 x 6 x 6, e 7 × 7 × 7 modelos estão em produção em sua linha "V-Cube". V-Cube também produz um 4x4x4 2 × 2 × 2, 3 × 3 × 3 e um.

Muitas empresas chinesas produzir cópias de, e em alguns casos as melhorias em cima, os projetos Rubik e V-Cube. Os mais populares são DaYan empresa de Bao Daqing, que fazem a GuHong e ZhanChi e agora modelos Panshi, entre outros. Embora a sua legalidade é questionável, que muitas vezes são preferidos sobre os originais por cubers velocidade peritos devido à sua facilidade de movimento.

Mecânica

Cubo de Rubik parcialmente desmontada

Cubo de Rubik Um padrão mede 5,7 centímetros (cerca de 2 ¼ polegadas) de cada lado. O quebra-cabeça é composto por vinte e seis cubos miniatura original, também chamados de "cubinhos" ou "cubelets". Cada um deles inclui uma extensão escondido para dentro que se encaixa com os outros cubos, enquanto permitindo-lhes para se deslocar para locais diferentes. No entanto, o cubo central de cada uma das seis faces é apenas uma única fachada quadrado; todos os seis estão afixadas no mecanismo central. Estes fornecem estrutura para as outras peças para encaixar-se e girar ao redor. Portanto, há vinte e uma peças: uma única peça de núcleo constituído por três eixos que se cruzam segurando as seis praças do centro no lugar, mas deixá-los girar, e vinte pequenos pedaços de plástico que se encaixam para formar o quebra-cabeça montado.

Cada uma das seis peças do centro gira em torno de um parafuso (prendedor), realizada pela peça central, uma "cruz 3-D". Uma mola entre cada parafuso cabeça e suas tensões peças correspondentes a peça para dentro, de modo que, coletivamente, toda a assembléia permanece compacta, mas ainda pode ser facilmente manipulado. O parafuso pode ser apertado ou desapertado para modificar a "sensação" do cubo. Mais recentes cubos de Rubik oficiais da marca têm rebites em vez de parafusos e não pode ser ajustado.

O cubo pode ser desmontado sem muita dificuldade, normalmente por rotação a camada de topo de 45 ° e, em seguida erguer um dos seus cubos de borda longe das outras duas camadas. Por conseguinte, é um processo simples para "resolver" um cubo por desmontá-lo e remontá-lo em um estado resolvido.

Há seis peças centrais que mostram uma face colorido, doze arestas que mostram duas faces coloridas, e oito peças de canto, que mostram três faces coloridas. Cada peça mostra uma combinação única cor, mas nem todas as combinações estão presentes (por exemplo, se o vermelho eo laranja estão em lados opostos do Cubo resolvido, não há nenhuma aresta com ambos os lados vermelho e laranja). A localização destes cubos em relação ao outro pode ser alterada por torcer o terço externo do cubo de 90 °, 180 ° ou 270 °, mas a localização das partes coloridas em relação ao outro no estado preenchido do quebra-cabeças não pode ser alterado : é fixado pelas posições relativas dos quadrados centrais. No entanto, Cubos com arranjos de cores alternativos também existem; por exemplo, com a face oposta do amarelo verde, azul da face oposta da frente branco e vermelho e laranja remanescente entre si.

Douglas Hofstadter, na emissão jul 1982 da Scientific American, indicou que Cubos pode ser colorido, de modo a enfatizar os cantos ou arestas, em vez de as faces como o padrão de coloração faz; mas nenhum desses corantes alternativos jamais se tornou popular.

Matemática

Permutações

O original (3 × 3 × 3) Cubo de Rubik tem oito cantos e bordas doze. Há oito! (40.320) maneiras de organizar os cubos de canto. Sete pode ser orientado de forma independente, e a orientação do oitavo depende da anterior sete, dando 3 7 (2187) possibilidades. Há 12! / 2 (239.500.800) maneiras de organizar as bordas, desde que um mesmo permutação dos cantos implica uma permutação mesmo das arestas bem. (Quando também são permitidos arranjos de centros, como descrito abaixo, a regra é que o arranjo combinado de cantos, bordas e centros deve ser uma permutação mesmo.) Onze bordas pode ser invertida de forma independente, com a tampa do décimo segundo, dependendo do anterior queridos, dando 2 11 (2.048) possibilidades.

{8! \ times 3 ^ 7 \ times (12! / 2) \ times 2 ^ {11}} = 43.252.003.274.489.856.000

que é de aproximadamente quarenta e três quintilhões.

O quebra-cabeça é frequentemente anunciado como tendo apenas " bilhões "de posições, como os números maiores são desconhecidos para muitos. Para colocar isso em perspectiva, se um tinha o maior número de tamanho dos cubos de Rubik padrão, pois há permutações , pode-se cobrir a superfície 275 vezes a da Terra.

A figura anterior está limitado a permutações que podem ser alcançados apenas rodando os lados do cubo. Se se considera permutações alcançados através da desmontagem do cubo, o número torna-se doze vezes maior:

{8! \ Vezes 3 ^ 8 \ 12 vezes! \ Times 2 ^ {12}} = 519.024.039.293.878.272.000.

que é de aproximadamente 519 quintilhões de possíveis arranjos das peças que compõem o Cube, mas apenas um em cada doze estes são realmente solucionáveis. Isso ocorre porque não há uma seqüência de movimentos que vai trocar um único par de peças ou rodar um único canto ou a borda cubo. Assim, há doze possíveis conjuntos de configurações acessíveis, às vezes chamados "universos" ou " órbitas ", no qual o cubo pode ser colocado por desmontar e montar novamente.

Rostos Centro

O original Cubo de Rubik não tinha marcas de orientação sobre o centro enfrenta (embora alguns carregavam as palavras "Cubo de Rubik" na praça do centro do rosto branco), e, portanto, a solução não requer nenhuma atenção a orientar aqueles rostos corretamente. No entanto, com canetas de marcação, pode-se, por exemplo, marcar os quadrados centrais de um cubo descodificados com quatro marcas coloridas em cada extremidade, cada um correspondendo à cor da face adjacente; um cubo marcado desta maneira é referida como uma "supercubo". Alguns dos cubos também têm sido produzidos comercialmente com marcações sobre todos os quadrados, tais como o Lo Shu quadrado mágico ou cartão de jogo ternos. Assim, pode-se nominalmente resolver um cubo ainda têm a marcação dos centros rodado; torna-se então um teste adicional para resolver os centros bem.

Marcação centros de Cubo de Rubik aumenta sua dificuldade, porque isso amplia o conjunto de distintas configurações possíveis. Existem 4 6/2 (2048) maneiras de orientar os centros, uma vez que mesmo uma permutação dos cantos implica um número par de quartos de volta de centros bem. Em particular, quando o cubo é descodificado além das orientações das praças centrais, haverá sempre um número par de casas centrais que exigem um quarto de volta. Assim orientações de centros aumenta o número total de permutações possíveis cubo de 43,252,003,274,489,856,000 (4,3 × 10 19) para 88,580,102,706,155,225,088,000 (8,9 × 10 22).

Ao girar um cubo sobre o é considerado uma mudança na permutação então devemos também contar arranjos do centro enfrenta. Nominalmente há 6! meios para organizar as seis faces centro do cubo, mas apenas 24 destes são realizáveis sem desmontagem do cubo. Quando as orientações dos centros também são contados, como acima, isto aumenta o número total de permutações possíveis cubo de 88,580,102,706,155,225,088,000 (8,9 × 10 22) para 2,125,922,464,947,725,402,112,000 (2,1 x 10 24).

Algoritmos

Na linguagem 'cubers de Rubik, uma sequência de movimentos que memorizado tem um efeito desejado sobre o cubo, é chamado um algoritmo. Esta terminologia é derivada a utilização de matemática algoritmo , ou seja, uma lista de instruções bem definidas para a execução de uma tarefa a partir de um dado estado inicial, através dos estados sucessivos bem definidas, para um estado final desejado. Cada método de resolver o cubo de Rubik emprega o seu próprio conjunto de algoritmos, em conjunto com as descrições sobre o efeito que o algoritmo, e quando ele pode ser usado para trazer o cubo mais perto de ser resolvido.

Muitos algoritmos são concebidos para transformar apenas uma pequena parte do cubo, sem interferir com outras partes que já foram resolvidos, de modo que possam ser aplicadas várias vezes para diferentes partes do cubo até que o todo é resolvido. Por exemplo, existem algoritmos bem conhecidos para o ciclismo três cantos, sem alterar o resto do quebra-cabeças, ou invertendo a orientação de um par de bordas, deixando os outros intactos.

Alguns algoritmos têm um certo efeito desejado sobre o cubo (por exemplo, troca de dois cantos), mas também pode ter o efeito colateral de alterar as outras partes do cubo (tais como permutando algumas arestas). Tais algoritmos são frequentemente mais simples do que os sem efeitos secundários, e são empregadas no início da solução quando a maior parte do puzzle ainda não foi resolvida e os efeitos colaterais não são importantes. A maioria é longo e difícil de memorizar. Perto do final da solução, os algoritmos mais específicas (e, geralmente, mais complicadas) são utilizados em vez disso.

Relevância e aplicação da teoria de grupos matemáticos

Cubo de Rubik presta-se para a aplicação de teoria de grupos matemáticos, que tem sido útil para deduzir certos algoritmos - em particular, as que têm um estrutura de comutador, nomeadamente XYX -1 Y -1 (onde X e Y são movimentos específicos ou mover-sequências e X-1 e Y -1 são seus respectivos inversas), ou um estrutura conjugada, ou seja XYX -1, muitas vezes referida por speedcubers coloquialmente como um "movimento de configuração". Além disso, o facto de que não são bem definidos subgrupos dentro da Grupo Cubo de Rubik, permite que o enigma a ser aprendido e dominado movendo-se através de vários "níveis de dificuldade" auto-suficientes. Por exemplo, um tal "nível" pode envolver a resolver os cubos que foram mexidos utilizando apenas voltas de 180 graus. Estes subgrupos são o princípio subjacente aos métodos de computador de cubo Thistlethwaite e Kociemba, que resolver o cubo, reduzindo ainda mais a outro subgrupo.

Soluções

Mover notação

Muitas 3 × 3 × 3 entusiastas do cubo de Rubik usar uma notação desenvolvido por David Singmaster para designar uma sequência de movimentos, referido como "notação Singmaster". A sua natureza relativa permite algoritmos a serem gravados de tal maneira que eles podem ser aplicados independentemente do lado que é designada a parte superior ou a forma como as cores são organizados em um cubo em particular.

  • F (parte dianteira): o lado enfrentando atualmente o solucionador
  • B (Voltar): o lado oposto da frente
  • L (acima): o lado de cima ou na parte superior do lado frontal
  • D (para baixo): o lado oposto da parte superior, por baixo do cubo
  • L (esquerda): o lado directamente à esquerda da frente
  • R (direita): o lado directamente para a direita da frente
  • ƒ (parte dianteira) duas camadas: o lado virado para o agente de resolução e a camada do meio correspondente
  • b (Recuar duas camadas): o lado oposto da frente e a camada média correspondente
  • u (para cima duas camadas): o lado de topo e a camada do meio correspondente
  • d (para baixo duas camadas): a camada inferior e a camada média correspondente
  • l (esquerda, duas camadas): o lado para a esquerda da frente e a camada do meio que corresponde
  • R (direita): duas camadas a lado para a direita da frente e a camada do meio que corresponde
  • x (Rodar): rodar todo o Cube em R
  • y (Rodar): rodar todo o Cube em U
  • z (Rodar): rodar todo o Cube em F

Quando um símbolo prime (') segue uma carta, denota uma face virada anti-horário, enquanto uma carta sem um símbolo primordial denota uma volta no sentido horário. A letra seguido por um 2 (ocasionalmente um sobrescrito 2) denota dois turnos, ou uma volta de 180 graus. R é no sentido horário do lado direito, mas R 'é o lado anti-horário certo. As letras X, Y, e Z são usados para indicar que todo o cubo deve ser rodado em torno de um dos seus eixos, o que corresponde a R, L, M e transforma respectivamente. Quando x, y ou z são preparados, é uma indicação de que o cubo deve ser rodado no sentido oposto. Quando eles são elevados ao quadrado, o cubo deve ser rodado de 180 graus.

O desvio mais comum de notação Singmaster, e de fato o padrão oficial atual, é usar o "w", para "wide", em vez de letras minúsculas para representar movimentos de duas camadas; assim, um movimento de Rw é equivalente a um de r.

Para os métodos que utilizam-camada do meio voltas (particularmente cantos-primeiros métodos) há uma extensão para a notação geralmente aceite "MES" onde as letras M, E e S denotar camada média gira. Foi usado por exemplo no Algoritmo de Marc Waterman.

  • M (Médio): a camada entre L e R, por sua vez direção como L (top-down)
  • E (Equador): a camada entre U e D, vire direcção D (esquerda-direita)
  • S (Permanente): a camada entre F e B, vire direcção F

Os 4 × 4 × 4 e maiores cubos usar uma notação estendida para se referir às camadas intermediárias adicionais. De modo geral, letras maiúsculas (FBUDLR) referem-se às partes exteriores do cubo (chamados faces). Letras minúsculas (fbudlr) referem-se às partes internas do cubo (chamados fatias). Um asterisco (L *), um número na frente dele (2L), ou duas camadas entre parênteses (LL), meios para ligar as duas camadas ao mesmo tempo (tanto o interior e as faces externa esquerda), por exemplo: ( rr) 'L 2 f' significa para ligar as duas camadas mais à direita para a esquerda, então a camada interior esquerdo, duas vezes, e, em seguida, a camada interior da frente esquerda. Por extensão, para cubos de 6x6 e maiores, movimentos de três camadas são notados pelo número 3, por exemplo 3L.

Uma notação alternativa, Notação Wolstenholme, é projetado para tornar memorizar sequências de movimentos mais fáceis para iniciantes. Esta notação usa as mesmas letras para rostos, exceto que substitui U com T (topo), de modo que todos são consoantes. A principal diferença é a utilização das vogais O, A e I para a direita, para a esquerda e voltas de 180 graus, o que resulta em sequências de palavras semelhantes, tais como LOTA RATO LATA RTI (equivalente a no LU'R'UL'U'RU2 notação Singmaster). A adição de um C implica a rotação de todo o cubo, de modo ROC representa a rotação no sentido horário em torno do cubo sua face direita.

Ótimas soluções

Embora haja um grande número de permutações possíveis para o cubo de Rubik, uma série de soluções que têm sido desenvolvidos para permitir que o cubo de ser resolvido em bem menos de 100 movimentos.

Muitas soluções gerais para o Cubo de Rubik foi descoberto de forma independente. O método mais popular foi desenvolvido por David Singmaster e publicado no livro Notas sobre Rubik "Magic Cube" em 1981. Esta solução envolve a solução da camada do cubo por camada, em que uma camada (designado no topo) é resolvido em primeiro lugar, seguindo-se a camada do meio, e, em seguida, o último e camada de fundo. Após a prática suficiente, resolvendo o Cubo camada por camada pode ser feito em menos de um minuto. Outras soluções gerais incluem "cantos primeiro" métodos ou combinações de vários outros métodos. Em 1982, David Singmaster e Alexander Frey a hipótese de que o número de movimentos necessários para resolver o Cubo de Rubik, dado um algoritmo ideal, poderia ser em "anos vinte baixa". Em 2007, Daniel Kunkle e Gene Cooperman utilizaram métodos de pesquisa de computador para demonstrar que a configuração do Cube qualquer 3 × 3 × 3 de Rubik pode ser resolvido em 26 movimentos ou menos. Em 2008, Tomas Rokicki esse número baixou para 22 movimentos, e em julho de 2010, uma equipe de pesquisadores, incluindo Rokicki, trabalhando com o Google , mostrou-se o chamado " Número de Deus "para ser 20. Este é o ideal, uma vez que existem algumas posições de partida, que exigem, pelo menos, 20 se move para resolver. De modo mais geral, foi demonstrado que um X n n X n Cubo de Rubik pode ser resolvido de forma óptima em Θ (n 2 / log (n)) se move.

Uma solução comumente usada por cubers de velocidade foi desenvolvido por Jessica Fridrich. É semelhante ao método camada-por-camada, mas emprega o uso de um grande número de algoritmos, especialmente para orientar e permutando a última camada. A cruz é feito em primeiro lugar seguido por cantos da primeira camada e bordas segunda camada simultaneamente, com cada canto emparelhado com uma aresta de segunda camada, completando, assim, as duas primeiras camadas (F2L). Esta é seguida pela orientando a última camada, em seguida, permutando a última camada (OLL e PLL respectivamente). Solução Fridrich requer aprendizado cerca de 120 algoritmos, mas permite que o Cubo para ser resolvido em apenas 55 movimentos, em média.

O Ultimate Solution de Philip Marshall para o Cubo de Rubik é uma versão modificada do método de Fridrich, com média de apenas 65 voltas ainda requerem a memorização de apenas dois algoritmos.

Um método bem conhecido agora foi desenvolvido pela Lars Petrus. Neste método, uma secção de 2 × 2 × 2 é solucionado em primeiro lugar, seguido por uma 2 × 2 × 3, e então as arestas incorrectas são resolvidos usando um algoritmo de três movimento, o que elimina a necessidade de um possível algoritmo de 32 movimentos mais tarde . O princípio por trás disso é que em camada por camada você deve constantemente quebram e corrigir a primeira camada; as seções 2 × 2 × 2 e 2 × 2 × 3 permitem três ou duas camadas para ser transformado sem arruinar o progresso. Uma das vantagens deste método é que ele tende a dar soluções em movimentos menos.

O Método Roux, desenvolvido pela Gilles Roux, é semelhante ao método Petrus em que ele se baseia em bloco, em vez de camadas, mas deriva de métodos cantos primeiro. Em Roux, um bloco de 3x2x1 é resolvido, seguido por um outro 3x2x1 no lado oposto. O cubo pode ser resolvido utilizando apenas movimentos da camada L e M fatia.

Em 1997, Denny Dedmore publicada uma solução descrita usando ícones diagramática representando os movimentos a serem feitas, em vez de a notação habitual.

Competições e registos

Competições speedcubing

Speedcubing (ou speedsolving) é a prática de tentar resolver um cubo mágico no menor tempo possível. Há um número de competições speedcubing que ocorrem em todo o mundo.

O primeiro campeonato mundial organizado pela Guinness Book of World Records foi realizada em Munique em 13 de março de 1981. Todos os cubos foram transferidos 40 vezes e lubrificado com vaselina. O vencedor oficial, com um recorde de 38 segundos foi Júri Froeschl, nascido em Munique . O primeiro campeonato mundial internacional foi realizada em Budapeste em 5 de junho de 1982 e foi ganho por Minh Thai, um estudante vietnamita de Los Angeles , com um tempo de 22,95 segundos.

Desde 2003, o vencedor de uma competição é determinado por tomar o tempo médio das médias três de cinco tentativas. No entanto, também é registrado o melhor momento único de todas as tentativas. O Associação Mundial de Cubo mantém um histórico de recordes mundiais. Em 2004, a WCA tornou obrigatória a utilização de um dispositivo de tempo especial chamado Temporizador StackMat.

Além de competições oficiais, competições alternativas informais foram realizadas que convidam os participantes a resolver o cubo em situações inusitadas. Alguns de tais situações incluem:

  • Resolução de olhos vendados
  • Resolvendo o Cubo com uma pessoa de olhos vendados ea outra pessoa dizendo o que se move para fazer, conhecido como "Team Blindfold"
  • Multiple resolver os olhos vendados, ou "multi-cego", no qual o competidor resolve qualquer número de cubos de olhos vendados em uma fileira
  • Resolvendo o Cubo subaquática em uma única respiração
  • Resolvendo o cubo usando uma única mão
  • Resolvendo o Cubo com os pés de um
  • Resolvendo o cubo no menor número de movimentos possíveis

Destas competições informais, as sanções Associação Mundial de Cubo única com os olhos vendados, de olhos vendados múltiplo, menor número de movimentos, com uma mão e pés resolver eventos como oficiais da competição.

Na resolução de olhos vendados, o competidor primeiros estudos do cubo mexidos (ou seja, olhando para ele normalmente sem venda nos olhos), e é, então, com os olhos vendados antes de começar a girar faces do cubo. O seu tempo registado para este caso inclui tanto o tempo gasto examinando o cubo e o tempo gasto manipulá-la.

Em olhos vendados múltipla, todos os cubos são memorizados e, em seguida todos os cubos são resolvidos, uma vez com os olhos vendados; assim, o principal desafio é memorizar muitos - muitas vezes dez ou mais - posições cubo separadas. O evento é marcado de tempo, mas não por pelo número de cubos resolvido menos o número de cubos não resolvidos depois de uma hora tenha decorrido.

Em menor número de movimentos resolução, o competidor é dada uma hora para encontrar o seu solução, e deve anotá-la como um algoritmo.

Registros

  • Tempo único: o recorde mundial atual de tempo único em um 3 × 3 × 3 Cubo de Rubik foi criado por Mats Valk dos Países Baixos março 2013 com um tempo de 5,55 segundos na Zonhoven Open in Bélgica.
  • Média de tempo: o recorde mundial de tempo médio por resolução foi definida pelo Feliks Zemdegs nos Nacionais Australianos de 2012, com uma média de 7,53 segundo tempo a resolver.
  • Solução com uma mão: Um tempo de 9,43 segundo foi feito por Giovanni Contardi no Campeonato Italiano em 2012. O recorde média mundial de 12,67 segundos é realizada por Michał Pleskowicz da Polônia.
  • Solving grupo (12 minutos): o recorde para a maioria das pessoas resolvendo um Cubo de Rubik em uma vez em 12 minutos é de 134, fixado em 17 de Março de 2010 pela meninos de escola de Grammar School do Dr. Challoner, Amersham, Inglaterra, quebrando o anterior Guinness World Record de 96 pessoas ao mesmo tempo.
  • Solving grupo (30 minutos): Em 21 de novembro de 2012, no O2 Arena, em Londres, 1.414 pessoas, principalmente estudantes de escolas de todo Londres, resolvido o Cubo de Rubik em menos de 30 minutos, quebrando o anterior Guinness World Record de 937. O evento foi organizado pelo Depaul Reino Unido
Em 4 de novembro de 2012, 3.248 pessoas, principalmente estudantes de Faculdade de Engenharia Pune, resolvido com sucesso o cubo de Rubik em 30 minutos em terreno da faculdade. A tentativa bem sucedida é registrada no Limca Book of Records. O colégio vai apresentar os dados pertinentes, declarações de testemunhas e vídeo do evento às autoridades do Guinness.
  • Resolução de olhos vendados: o recorde de resolver cego é detido por húngaro Marcell Endrey, que resolveu um cubo com os olhos vendados em 26,36 segundo (incluindo memorização) no Campeonato Europeu de 2012 na Polónia.
  • Multiple resolver venda: o registro é mantido por Marcin Kowalczyk da Polónia, que resolveu com êxito 32 de 37 cubos de olhos vendados (27 pontos) no Rybnik Abrir de 2013.
  • Solução em menos movimentos: Tomoaki Okayama (岡山 友 昭) do Japão detém o recorde de 20 movimentos estabelecidos nos 2012 Checa Abrir.
  • Resolução de não-humano: o mais rápido tempo de não-humano por um físico 3 × 3 × 3 Cubo de Rubik é 5,270 segundo, definida pelo CubeStormer II, uma robô construído usando Lego Mindstorms e um Samsung Galaxy S2. Isto quebrou o recorde anterior de 10,69 segundo, realizado pelos estudantes do último ano de computação em Swinburne University of Technology, em Melbourne, Austrália, em 2011.

Variações

Cubo de Rubik Variantes Rubik's Cube
Variações de cubos de Rubik. Top de linha: V-Cube 7, Do professor Cube, V-Cube 6. linha inferior: A vingança de Rubik, originais Cubo de Rubik, Bolso Cube. Clicando sobre um cubo na imagem será redirecionado para a página do respectivo cubo.

Existem diferentes variações de cubos de Rubik com até dezessete camadas: a 2 × 2 × 2 ( Bolso / Mini Cube), o padrão 3 × 3 × 3 cubo, o 4 × 4 × 4 ( A vingança de Rubik / Master Cube), ea 5 × 5 × 5 ( Do professor Cube), a 6 × 6 × 6 ( V-cubo 6), e 7 × 7 × 7 ( V-Cube 7). Os 17 ^ 3 "Over the Top" cubo (disponível no final de 2011) é atualmente o maior (e mais caro, custando mais de mil dólares) disponíveis. Devido às complexidades adicionais inerentes à fabricação de mesmo-número camadas cubos, todos os cubos 9 ^ 3 ou maiores (a partir de 2012) têm um número ímpar de camadas.

Não-licenciado cubos físicos tão grandes quanto 11 × 11 × 11 com base no V-Cube estão disponíveis comercialmente para o mercado de massa circa 2011 em China; estes representam cerca do limite de praticidade com a finalidade de "velocidade de resolução" competitivos (como os cubos de tornar-se cada vez mais deselegante e resolver vezes aumentar exponencialmente). Esses cubos são ilegais (mesmo na China), devido ao fato de que eles violam patentes Panagiotis Verdes "; no entanto alguns países não cumprir a lei de patentes rigorosamente, levando à sua disponibilidade geral. Além disso, as empresas chinesas produziram cubos 3x3x3 com variações no mecanismo original que, embora juridicamente controversa, são geralmente considerados como sendo superior para speedcubing competitiva.

TouchCube de Rubik

Há muitas variações do cubo original, alguns dos quais são realizadas por Rubik. Os produtos mecânicos incluem Magic de Rubik, 360, e Twist. Além disso, eletrônicos como Revolução e Slide de Rubik, também foram inspirados pelo original. Um dos mais novos variante 3 × 3 × 3 Cube é TouchCube de Rubik. Deslizando um dedo seus rostos faz com que seus padrões de luzes coloridas para girar da mesma forma que faria em um cubo mecânico. O TouchCube também tem botões para sugestões e auto-solving, e inclui um suporte de carga. O TouchCube foi introduzido no Americana International Toy Fair em Nova York em 15 de fevereiro de 2009.

O Cube inspirou toda uma categoria de quebra-cabeças similares, comumente referido como puzzles sinuosas, que inclui os cubos de diferentes tamanhos acima mencionados, bem como várias outras formas geométricas. Algumas de tais formas incluem o tetraedro ( Pyraminx), o octaedro ( Skewb Diamond), o dodecaedro ( Megaminx), o icosaedro ( Dogic). Há também quebra-cabeças que mudam de forma, tal como Serpente e de Rubik Square One.

Em 2011, Guinness World Records premiado com o "maior encomenda Rubiks cubo mágico" a um cubo 17x17x17, feita por Oskar van Deventer.

Puzzles custom-built

Keychain Novelty

No passado, os quebra-cabeças foram construídas assemelhando-se o Cubo de Rubik ou com base em seu funcionamento interno. Por exemplo, um cubóide é um quebra-cabeças com base no cubo de Rubik, mas com dimensões funcionais diferentes, tais como, 2 × 2 × 4, 2 x 3 x 4, 3 × 3 × 5. Muitos cubóides são baseados em 4 x 4 x 4 ou 5 × 5 × 5 mecanismos, por meio de construção de extensões de plástico ou modificando directamente o próprio mecanismo.

Alguns puzzles personalizados não são derivados de qualquer mecanismo existente, como a v1.5-v2 GIGAMINX, Bevel Cube, superX, Toru, Rua, e 1 × 2 × 3. Estes enigmas geralmente têm um conjunto de mestres 3D impresso, que depois são copiados utilizando técnicas de moldagem e fundição para criar o enigma final.

Outras modificações Cubo de Rubik incluem cubos que foram estendidos ou truncados para formar uma nova forma. Um exemplo disto é o de Trabjer octaedro, que pode ser construído por truncagem e prolongando-se porções de um regular 3 × 3. A maioria dos mods forma pode ser adaptada para cubos de ordem superior. No caso de Tony Fisher dodecaedro rômbico, existem 3 × 3, 4 × 4, 5 × 5, e 6 × 6 versões do quebra-cabeças.

Software Cubo de Rubik

Magic Cube 4D, um quebra-cabeça virtual de 4 × 4 × 4 × 4
Magic Cube 5D, um quebra-cabeça virtual 3x3x3x3x3

Puzzles como o Cubo de Rubik pode ser simulada por software de computador, que oferecem funções como gravação de métricas jogador, armazenando posições Cube mexidos, a realização de competições on-line, análise de sequências de movimento, e conversão entre diferentes notações movimento. O software também pode simular muito grandes quebra-cabeças que são impraticáveis ​​para a construção, tais como 100 x 100 x 100 e 1000 x 1000 x 1000 cubos, bem como quebra-cabeças virtuais que não podem ser incorporados fisicamente, tais como análogos de 4- e 5-dimensionais do cubo.

Cultura popular

Muitos filmes e programas de televisão têm caracterizado personagens que resolvem cubos de Rubik rapidamente para estabelecer a sua grande inteligência. Cubos de Rubik também apresentam regularmente como motivos em obras de arte.

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