История создания Кубика Рубика

История

Устройство кубика

История кубика Рубика началась в марте 1970 года, когда Ларри Николс изобрел головоломку 2×2×2 с вращающимися частями, собранными на магнитах. Изобретатель сразу подал заявку на оформление канадского патента и уже 11 апреля 1972 года Николс получил американский патент под номером 3655201 (позднее, в 1986 году апелляционный суд подтвердил, что карманный кубик Рубика 2×2×2, по причине сходства изобретений, нарушает авторские права Николса). 9 апреля 1970 года Франк Фокс подаёт заявку на сферическую головоломку 3×3×3, и 16 января 1974 года получает патент (1344259) .

В середине 1970-х Эрнё Рубик работал в отделе Дизайна интерьера в академии Прикладного искусства в Будапеште. Ему никак не удавалось втолковать студентам математическую теорию групп. Занимаясь группами, Рубик однажды сделал 27 деревянных кубиков, раскрасил каждый в шесть цветов.

Неожиданно оказалось довольно трудно сложить из них один куб, чтобы каждая грань была окрашена в свой цвет. Сам Рубик бился над задачей целый месяц (хотя сообщается, что первый кубик Рубика был построен как обучающий инструмент, чтобы помочь его студентам понять трехмерные объекты, фактически первоначальная цель Рубика заключалась в решении проблемы структурного перемещения независимых частей).

Но самым сложным оказалось придумать механизм, который состоял из 26 кубиков (в центральном не было необходимости) и структурного крепления. 30 января 1975 года Э. Рубик получил венгерский патент (HU170062) на своё изобретение, «Магический кубик» (Bűvös kocka).

Первые партии кубиков Рубика были выпущены в конце 1977 года для Будапештского магазина игрушек. Игрушкой совершенно случайно заинтересовался немецкий компьютерный предприниматель венгерского происхождения Тибор Лаци (зайдя в кафе во время деловой поездки в Венгрию выпить кофе, он увидел занимательную вещицу в руках у официанта).

Увлекающийся математикой Лаци пришёл в восхищение от игрушки и буквально на следующий день прибыл уже в государственную торговую фирму Konsumex и предложил продавать кубик на Западе. Тогда же он познакомился и с Рубиком. Заинтересованный Тибор Лаци вышел на владельца Seven Towns Ltd., англичанина Тома Кремера (Tom Kremer), также венгра по линии матери. Кремер взялся добиться привлечения интереса к разноцветному чуду.

В сентябре 1979 года, на переговорах в Будапеште, был заключён договор с крупной американской компанией Ideal Toy Corporation (позже куплена корпорацией CBS) на поставку в США одного миллиона кубиков. В процессе переговоров всплыла ещё одна проблема — Кубик был запатентован лишь в Венгрии. Американцы же могли торговать товарами, авторские права на которые официально зарегистрированы на территории США. Чтобы хоть как-то уладить это препятствие, в самом начале 1980-го «Магический куб» (Magic Cube) решено было переименовать в кубик Рубика (Rubik’s Cube).

Стараниями Лаци и Кремера в январе-феврале 1980 года состоялся международный дебют кубика. В феврале 1980 года головоломка дебютировала на ярмарках игрушек Лондона, Парижа, Нюрнберга (Nuremberg Toy Fair) и Нью-Йорка. Американская премьера состоялась 5 мая в Голливуде, а представляла кубик венгерская кинозвезда Габор. Следующие два года стали временем всемирного помешательства, в связи с дефицитом кубов стали производиться подделки в самых разных странах.

Только до конца 1982 г. было продано свыше 100 миллионов официальных кубиков и в полтора раза больше подделок. Никаких проблем со сбытом головоломки не было, были проблемы с производством. Венгрия физически не могла делать больше нескольких миллионов штук в год. Фабрики по изготовлению кубиков открываются в Гонконге, Тайване, Коста-Рике и Бразилии. В Советский Союз кубик пришёл в 1981 г. (по некоторым данным, права на выпуск игрушки обошлись СССР в немыслимую тогда сумму 3 миллиона долларов).

В 1980 году Кубик Рубика получил венгерский национальный приз за лучшее изобретение и выиграл конкурсы на лучшую игрушку в США, Великобритании, Германии, Франции. Популярность головоломки росла. Сложность сборки кубика вызвала к жизни поток специальных изданий по проблеме: было выпущено более 60 книг. От непрерывной многочасовой игры у людей попросту сводило запястья.

Во многих ресторанах кубик входил в число обязательных предметов сервировки стола наряду с солонкой и перечницей. Появилось «Искусство кубика Рубика» (Rubik’s Cube Art) — художники собирали не только сами кубики, но уже из кубиков собирали свои произведения.

В 1981 году в Англии проходит церемония представления кубика принцу Чарльзу и леди Диане (тогда же выходит ограниченным тиражом версия, посвящённая их свадьбе, состоявшейся 29 июля 1981, «Royal Puzzle»), головоломка попадает в экспозицию Нью-йоркского музея современного искусства, а годом позже кубик Рубика попадает в Оксфордский словарь.

Сегодня права на кубик Рубика и другие головоломки Эрнё Рубика принадлежат английской компании Seven Towns Ltd., которой уже 40 лет владеет близкий друг Эрнё Рубика — Том Кремер. Под контролем англичан кубик Рубика производится и продаётся во всем мире.

Кто придумал кубик Рубика: с чего все начиналось

Кубик Рубика привыкли называть просто «кубик-рубик», но это неправильно. Его название происходит от фамилии создателя.

Эрне Рубик — автор головоломки. Патент на изобретение он получил в 1975 году, спустя год после того, как его придумал. Рубик не был математиком или ученым. Он занимался скульптурой, учил студентов основам архитектуры в венгерском университете.

В 1970-х годах изобретатель головоломки преподавал свой предмет в университете Будапешта. У студентов возникли сложности с усвоением материала, поэтому профессор решил донести информацию более удобным способом, упростить восприятие визуализацией.

По мнению профессора, 26 деревянных кубиков с разноцветными подвижными гранями должны были помочь студентам разобраться с темой. Эрно Рубик трудился целый месяц, пытаясь самостоятельно собрать кубик, в итоге у него получилось. Спустя время кроме классической головоломки с 54 квадратами стали появляться вариации с такими параметрами:

• 2×2х2;
• 4×4х4;
• 5×5х5;
• 17×17х17.

Следом стали выпускать смешанные вариации классического кубика необычной формы.

Что мы знаем о кубике Рубика

• Благодаря кубику Рубика исследователи перестановочных головоломок ввели понятие «число Бога». Для самого кубика оно равно 20 — это значит, что из любого состояния можно прийти в исходное за 20 или даже меньшее количество ходов.

• Номер «Науки и жизни» с инструкцией по сборке кубика воровали из советских библиотек чаще любых книг.

• Кубик распространился всюду — его можно найти в Нью-йоркском музее современного искусства, в Minecraft и в Оксфордском словаре.

• Сначала головоломка называлась Magic Cube, но потом ее переименовали в честь создателя, чтобы название не вызывало мысли о колдовстве. Как, например, получилось в мультфильме ABC с кубиком Рубика в главной роли — он там с ногами, лицом и действительно не прочь поколдовать.

• Во всем мире проходят международные турниры по спидкубингу — сборке кубика на скорость. Участвующие в соревнованиях дети справляются с задачей быстрее самого изобретателя.

• Рекорд по сборке классического кубика составляет 3,47 секунды — трудно поверить, что за это время можно добраться до единственной нужной комбинации из 43 квинтиллионов возможных.

• Как только кубик не собирали: ногами, под водой, отжимаясь при сборке, с завязанными глазами. Вот, например, видео про решение головоломки с помощью мужского соска. Если для вас это неприемлемо, посмотрите, как Мишель Гондри собирает кубик носом.

• Связь кубика Рубика с разведывательными службами США впервые предсказал в 1987 году Никита Джигурда.

Что мы знаем об Эрно Рубике?

Эрно Рубик родился в Будапеште в семье авиаинженера Эрно Рубика-старшего и поэтессы Магдольны Санто. В 1967 году окончил инженерный факультет Будапештского университета технологии и экономики, став инженером-строителем. В 1967—1971 годах продолжил свое образование по специальности скульптора и дизайнера интерьера в Колледже прикладного искусства (сейчас Художественный университет имени Ласло Мохой-Надя). С 1971 по 1975 годы работал архитектором, после чего вновь вернулся в университет и стал доцентом Колледжа прикладного искусства. Как раз в этот период, в 1974 году, Рубик и создал тот самый кубик.

В 1980-х Эрно Рубик возглавил редакцию журнала об играх и головоломках «És játék» (венг. «И игра»). В 1983 году он основывает собственную студию «Рубик Студио», занимается дизайном мебели, а также работает над проектами головоломок. В октябре того же года Рубик передал государству часть выручки от продажи кубика Рубика общей суммой на 7 млн форинтов, что составляло $164 тыс. по курсу на тот момент и $432,1 тыс. по текущему курсу. Эти деньги использовались для открытия специального фонда, цель которого — способствовать внедрению венгерских изобретений.

В 1987 году Рубик получил звание профессора и в 1990 году совместно с Яношем Гинстлером организовал техническую академию «Magyar Mérnöki Akadémia», президентом которой оставался до 1996 года. Также на базе академии был организован Международный фонд Рубика для оказания поддержки молодым изобретателям.

В 2019 году Эрно Рубику исполняется 75 лет. Сегодня венгерский изобретатель в основном занимается разработкой видеоигр, пишет статьи об архитектуре и скульптуре, а также продолжает возглавлять собственную студию.

Как кубик Рубика завоевал мир

Первые партии кубика были выпущены в 1977 году для Будапештского магазина игрушек, однако большой популярности игрушка не получила до тех пор, пока ее не заметил известный немецкий компьютерный бизнесмен венгерского происхождения Тибор Лаци.

Во время деловой поездки в Венгрию Лаци увидел кубик Рубика в руках у официанта и заинтересовался головоломкой. Он обратился в государственную торговую фирму Konsumex в Венгрии и предложил запустить кубик на западный рынок.

Также Лаци связался с владельцем английской фирмы Seven Towns Ltd. Томом Кремером, который настолько заинтересовался игрушкой, что заказал миллион экземпляров для своей компании.

В 1979 году договор также был заключен с американской фирмой Ideal Toy Corporation. Однако на территории США можно было торговать исключительно изобретениями, запатентованными в Штатах, а патент на «Магический куб» распространялся только в пределах Венгрии. Тогда и было принято решение переименовать головоломку в кубик Рубика. В феврале того же года кубик Рубика был представлен на ярмарках игрушек в Нью-Йорке, Нюрнберге, Лондоне, Париже.

В 1980 году кубик Рубика был признан лучшей игрушкой сразу в нескольких странах, — в США, Великобритании, Германии и Франции — а также получил национальный приз Венгрии как лучшее изобретение. В 1981 году выходит ограниченная коллекция головоломки Royal Puzzle, выпущенная в честь свадьбы принца Чарльза и принцессы Дианы. Тогда же кубик Рубика становится частью экспозиции Музея современного искусства в Нью-Йорке, а через год его название вносят в Оксфордский словарь.

В 1980-х «кубическая» лихорадка захватывает мир. Появляется так называемое искусство кубика Рубика: художники по всему миру создают произведения, вдохновленные головоломкой или даже выполненные из нее. Люди пишут книги о разных способах сборки кубика, а в некоторых ресторанах игрушка становится обязательной частью сервировки. Сегодня все права на кубик и другие головоломки Рубика принадлежат компании Seven Towns Ltd., которой владеет его друг Том Кремер.

В 2018 году были представлены две электронные версии головоломки. Первая была разработана независимой группой из Израиля и называется GoCube. Специальный гаджет в виде кубика Рубика подключается к мобильному устройству через Bluetooth. Вторая версия — WOWCube, ее создал 13-летний американский изобретатель вместе со своим отцом. WOWCube выполнен в формате 2x2x2, имеет 24 экрана, может работать в качестве игровой консоли и поддерживает несколько компьютерных игр.

Кубик Рубика: только факты

• 43,252,003,274,489,856,000 возможных комбинаций, и только 1 правильное решение.
• Более 350 миллионов кубиков Рубика продано во всем мире. Если сложить их в 1 ряд, то полосу из кубиков Рубика можно было бы выложить с Северного Полюса до Южного Полюса.
• Изобретен профессором архитектуры и дизайна Эрно Рубиком в 1974 в Будапеште как учебное пособие по геометрии, и не экспортировался из Венгрии до 1980г.
• Первоначальное название, данное изобретателем — «Магический Кубик». Головоломка была переименована в кубик Рубика после презентации на старейшей выставке игрушек в Нюрнберге в 1980г и последующим миллионным заказом для США.
• На пике популярности в 1980г, головоломку крутил каждый пятый житель земли!
• Размер стороны оригинального кубика Рубика — 57мм. Это «золотой стандарт» игрушки, вычисленный Эрно Рубиком и до сих пор соблюдаемый брендом Rubik’s.
• Сотни тысяч видео-роликов о головоломке на YouTube
• Первый Чемпионат Мира по кубику Рубика пошел в Венгрии в 1982г и был выигран студентом из Лос-Анджелеса по имени Мин Тай (Minh Thai), собравшим кубик Рубика за 22,95сек. Соревнования проходят в нескольких номинациях: сборка одной рукой, ногами, с закрытыми глазами и даже под водой на одном дыхании.
• Считается, что дольше всех собирал свой кубик Рубика британец Грэм Паркер, получивший его в подарок на свое 19-летие и наконец собравший его впервые совсем недавно, в 47-летнем возрасте, т.е. через 26 лет!

Что развивает кубик Рубика и какая от него польза

За все время существования продано более 350 миллионов головоломки венгерского архитектора. Ежедневно люди ищут хотя бы один способ собрать кубик и по возможности сделать это быстро. Его крутят все без исключения, независимо от рода занятий и финансового положения: официанты и руководители крупных фирм, взрослые и дети, ученики и учителя.

В России кубик Рубика появился примерно в середине 80-х годов. Учителя не знали, как отвлечь ребят от головоломки! Дети так увлеклись, что собирали кубик даже на уроках под партами. Тогда преподаватели не осознавали полезности игрушки. Они крутили кубик вместе с детьми, чтобы понаблюдать за эффектом. Выводы оказались неожиданными. Кубик Рубика — не просто увлекательное занятие, но и:

• Реальный тренажер для мозга, улучшает мелкую моторику.
• Профилактика болезней суставов и нарушений двигательных функций организма.
• Стимулятор развития речи.
• Головоломка для развития памяти и логического мышления (Чтобы собрать кубик нужно продумать и запомнить алгоритмы. У новичков их не более 8, у профи — свыше 200).
• Способ научиться концентрироваться, решать сложные задачи.
• Возможность расслабиться и избежать стресса.
• Тренажер для поднятия самооценки. Чем лучше результаты сборки, тем больше уверенности в собственных силах.

Поиск алгоритма Бога

История поиска алгоритма Бога для кубика Рубика началась не позже 1980 года, когда открылся список рассылки для любителей кубика Рубика . С тех пор математики, программисты и просто любители стремились найти алгоритм, который бы позволил решать кубик Рубика за минимальное число ходов.

В июле 2010 года программист из Пало-Альто Томас Рокики, учитель математики из Дармштадта Герберт Коцемба, математик из Кентского университета Морли Дэвидсон и инженер компании Google Inc. Джон Детридж доказали, что каждая конфигурация кубика Рубика может быть решена не более чем в 20 ходов. При этом любой поворот грани считался одним ходом. Таким образом, число Бога в метрике FTM оказалось равно 20 ходам.

Механизм

Из центральных и рёберных элементов с внутренней стороны вырезан фрагмент таким образом, что получается полость в виде объединения трёх цилиндров. Помимо этого, на рёберных и угловых элементах имеются выступы особой формы. Эти выступы образуют фрагмент цилиндра, плотно входящий в полость. Благодаря такой конструкции грани кубика свободно вращаются.

В центре конструкции вместо «невидимого кубика» находится трёхмерная крестовина, на которой свободно вращаются центральные элементы. Все остальные элементы держатся друг за друга, входя выступами в вышеуказанную выемку.

Что еще изобрел Эрно Рубик?

Помимо получившего наибольшую известность кубика, Эрно Рубик придумал и несколько других знаменитых головоломок. Так, змейка Рубика представляет собой 24 призмы в прямоугольном сечении, которые соединяются между собой шарнирами. Из нее можно складывать геометрические фигуры, фигуры животных и др.

Часы Рубика фактически не являются его авторским изобретением: готовый патент Эрно Рубик выкупил у Кристофера Уиггса и Кристофера Тейлора, после чего выпустил головоломку на рынок под собственным именем в 1988 году. Этот пазл представляет собой двусторонний диск с девятью циферблатами на каждой стороне. При этом на каждом циферблате — только часовая стрелка. Цель головоломки — одновременно выставить на каждом циферблате 12:00, положение стрелок управляется кнопками, но каждая кнопка одновременно меняет положение сразу нескольких стрелок.

Кольца Рубика, строго говоря, также изобрел не Эрно Рубик, однако он модифицировал головоломку. В его версии в двух плоских кольцах, пересекающихся и расположенных под углом друг к другу, находится 34 шарика трех цветов: желтого, красного и синего. Необходимо переместить шарики таким образом, чтобы в зоне пересечения оказались только желтые шарики, с одной стороны — только синие, а с другой — только красные.

Шар Рубика («Рубик 360») был представлен 5 февраля 2009 года на выставке игрушек в Нюрнберге. Игрушка представляет собой три прозрачные сферы, вращающиеся на осях и находящиеся одна в другой. В центральной сфере находятся шесть цветных шариков. Чтобы решить головоломку, нужно довести шарики из центральной сферы в соответствующие по цвету гнезда на внешней сфере через отверстия внутри сфер.

Как научиться собирать кубик Рубика самостоятельно

Научиться может каждый и это обнадеживает. Для этого есть видео, картинки и подробные гайды в интернете, где открыто показаны действия гуру. Другое дело, научиться делать это быстро, чтобы претендовать на приз или даже выиграть чемпионат мира! Для этого понадобятся время и терпение.

В любом случае, с чего-то нужно начать. Предлагаем 2 наиболее популярные схемы для старта.

Прием Морозова или интуитивная сборка. Интересна тем, что главное здесь — понимание принципа головоломки, а не зазубривание алгоритмов. Вся суть уместилась в 4 пункта:

1. Собрать 8 угловых цветов.
2. Собрать 4 реберных цвета на среднем слое.
3. Собрать 8 ребер.
4. Вернуть центры на место.

Прием Джессики Фридрих — упрощенная версия. Здесь тоже всего 4 этапа:

1. Собрать крест на первой стороне.
2. Собрать первый и второй слои одновременно.
3. Ориентировать элементы последнего слоя.
4. Переставить элементы в последнем слое.

Новичку даже эти схемы покажутся сложными, но стоит попробовать и все получится. Со временем, когда кубика 3×3 станет мало, можно усложнять задачу головоломками 4×4 и 5×5. Дальше ставить еще более амбициозные цели, стремиться сократить время сборки и усложнить комбинации, не ограничиваясь сборкой по цветам, а пробуя себя в составлении необычных узоров.

Количество комбинаций кубика Рубика

Количество перестановок для кубика Рубика 2×2х2
Количество перестановок для кубика Рубика 3×3х3
Количество перестановок для кубика Рубика 4×4х4
Количество перестановок для кубика Рубика 5×5х5

Число возможных различных состояний кубика Рубика равно (8! х 38-1) х (12! х 212-1)/2 = 43 252 003 274 489 856 000, т.е. более 43 квинтиллионов комбинаций. Несмотря на это, теоретически из любого состояния головоломку можно собрать за 22 хода — так называемый «алгоритм Господа». Задача поиска оптимального (по числу ходов) алгоритма является самой сложной и не решенной пока математической задачей, связанной с Кубиком Рубика.

 Первые Кубики сопровождались следующей аннотацией: «Эта игрушка развивает логическое мышление и стереоскопическое зрение у детей и взрослых. Синхронная манипуляция на многих поверхностях является очень сложным заданием, которое можно решить только при условии открытия логики поворотов».

 Все права на любое трехмерное воспроизведение, и даже на любое графическое или экранное представление этого объекта, остаются за Эрно Рубиком и будут актуальны вплоть до истечения 70 лет со дня смерти создателя гениального шедевра.

Как вам статья?