В "Экспериментаниуме" научили собирать кубик Рубика

В "Экспериментаниуме" научили собирать кубик Рубика

В музее занимательных наук "Экспериментаниум" прошел мастер-класс по сборке кубика Рубика, на котором всех желающих научили решать эту головоломку. Кроме того, состоялись соревнования по сборкам кубиков 3x3 (2 раунда), 2x2, пирамидка, 3x3 вслепую и скьюб. Сетевое издание M24.ru провело прямую трансляцию занятия.

Кубик Рубика - самая популярная головоломка и лидер продаж среди игрушек. По всему миру было продано порядка 350 миллионов кубиков Рубика, и продажи до сих пор увеличиваются.

История создания

История кубика Рубика началась 13 июля 1944 года в Будапеште. В этот день на свет появился Эрно Рубик - сын авиаинженера на заводе в Эстергоме и поэтессы. В 1967 году Эрно закончил технический университет в Будапеште по специальности инженер-строитель и продолжил обучение в аспирантуре на скульптора и дизайнера. В 1971-1975 годах работал архитектором, затем снова вернулся в академию и получил звание профессора. Тогда-то и началось самое интересное.

Эрно никак не мог доходчиво и увлекательно объяснить студентам математическую теорию групп. Именно это и сподвигло профессора создать знаменитую головоломку. Он сделал 27 деревянных кубиков и раскрасил их в шесть цветов. Сложить кубики в один куб так, чтобы каждая грань была окрашена в свой цвет, оказалось довольно сложно. Эрно Рубик бился над этой задачей целый месяц. Но самым сложным оказалось придумать механизм: как заставить отдельные разноцветные кубики свободно вращаться на своих местах, не нарушая конструктивного единства всего приспособления?

Прежде чем заняться "строительством" большого куба 3х3х3, Рубик опробовал модели 2х2х2, элементы которых были скреплены упругими резиновыми стяжками. Исследовались возможности применения магнитов, сложных выступов и углублений, но необходимой свободы перемещения каждого элемента получить не удавалось. Вдохновение сошло на Рубика обычным летним днем, когда отчаявшийся изобретатель сидел на берегу Дуная и всматривался в прохладные струи воды. Взгляд творца привлекла обычная речная галька. Подумалось, что ее острые грани со временем стачиваются течением, трущим камень о камень, пока он не обретет простую и совершенную форму. И тут-то Рубик решил как следует "обточить" свои кубики.

Как легко подсчитать, 26 маленьких кубиков имеют в общей сложности 156 граней. Из них Рубик смело отсек больше ста и оставил всего 54 внешние грани: одноцветные у шести центральных кубиков, двухцветные у двенадцати боковых и трехцветные у восьми угловых.

На вакантное место единственного внутреннего кубика был помещен цилиндрический скрепляющий механизм, который был прочно связан со всеми наружными кубиками, но позволял им свободно вращаться относительно друг друга. При этом связующий механизм непосредственно соединен только с центральными кубиками, а угловые и боковые держатся за них и друг за друга при помощи выступов точно рассчитанной формы.

Геометрия куба такова, что его элементы можно вращать лишь послойно, гранями, девять штук сразу, зато относительно любой из осей координат. Естественно, разработка совершенной системы крепления потребовала определенного времени, но это было уже делом техники.

Кстати, прежде чем остановиться на привычных шести цветах, Рубик опробовал "раскраску" из чисел и картинок, но эти варианты оказались не слишком удачными. Тогда появилась идея наклеивать на грани куба разноцветные ярлычки и делать их однотонными.

Однако, раскрутив кубик, добиться первоначального единообразия было крайне сложно. Для успешной сборки требовалось систематизировать кубоверчение. Рубик решил эту задачу за месяц. Как выяснилось позднее, при хаотичном перемещении граней ему не хватило бы на это и всей жизни. Если даже крутить кубик на нереальной скорости 1000 позиций в секунду, чтобы перепробовать все позиции, потребуется около 1,3 миллиарда лет!

В качестве первоиспытателей головоломки выступали друзья Рубика и студенты подведомственной Академии.

Патент и первый выпуск в продажу

В 1975 году Рубик получил венгерский патент на свое изобретение, но первая партия кубиков вышла лишь к концу 1977 года. В то время игрушка не была такой популярной.

Стоит отметить, что изобретателю сопутствовала удача и небывалое везение, поскольку над головоломкой работали и другие конструкторы. У кубика Рубика имелись достаточно высокие шансы никогда не попасть в массовое производство.

Что касается самого Рубика, то его заявка на венгерский патент датируется 30 января 1975 года, но авторские права изобретателя были подтверждены только 31 декабря 1977-го, в том числе и на кубик 2х2х2.

Что же позволило жителю не самой благополучной Венгерской Народной Республики обойти в итоге представителей крупнейших индустриальных держав? Вероятно, кубик Рубика оказался чуть более технологичным.

Про детище Николса, например, известно, что поначалу в основе его конструкции лежали магниты, что было не лучшим вариантом. Механическое крепление элементов было разработано позже. Американец долго и безуспешно обивал пороги кабинетов многих игрушечных фабрикантов, в том числе той самой Ideal Toy Corporation, которая позже приобретет права на продажу кубика Рубика на Западе. А вот конструкция Ишиге, похоже, сразу не слишком отличалась от предложенной Рубиком. Остается загадкой, почему мобильные и прозорливые японские предприниматели не успели завалить ею полмира, если в запасе у них было целых три года. Ведь выпускавшийся с конца 1977-го в Венгрии ограниченным тиражом кубик Рубика далеко не сразу завоевал Запад.

В венгерских магазинах новинку несложно было найти уже в 1978 году, но на этом дело застопорилось. Головоломка продавалась под названием "Волшебный Кубик" (Buvuos Kocka). Кстати, далеко не на всех языках слова "кубик" и "Рубик" вместе звучат в рифму.

Возможно, эта игрушка так и осталась бы в тени, если бы не немецкий компьютерный предприниматель венгерского происхождения Тибор Лакзи, который увидел кубик совершенно случайно во время деловой поездки в Венгрию. Он зашел в кафе выпить чашечку кофе и заприметил вещицу в руках у официанта. Увлекающийся математикой Лакзи пришел в восхищение от игрушки и буквально на следующий день прибыл в государственную торговую фирму Konsumex и предложил продавать кубик на Западе.

Тогда же он познакомился и с Рубиком. Лакзи вспоминает: "Когда Рубик впервые появился в комнате, я испытал желание дать ему немного денег. Он выглядел как нищий, был ужасно одет, а из угла его рта свисала дешевая венгерская сигарета. Но я знал, что имею на руках гения. И сказал ему, что вместе мы сможем заработать миллионы".

В феврале 1979 года Лакзи привез кубик на Нюрнбергскую ярмарку игрушек. Правда, не в качестве официального экспоната. Памятуя о собственном опыте знакомства с предметом, Лакзи попросту бродил по выставке с кубиком и завлекательно им покручивал, да похрустывал.

Как ни странно, манипуляции Лакзи не имели особого успеха и не оправдали его надежд найти немецкого дистрибьютора, но в итоге Тибор встретил англичанина Тома Кремера.

И здесь кубику и его создателю еще раз крупно повезло. Кремер сам был успешным изобретателем игр и игрушек, а также владел соответствующего профиля лондонской компанией Seven Towns Ltd. и был хорошо знаком со многими воротилами игрушечного бизнеса. Вдобавок Кремер частенько представлял интересы сторонних изобретателей и, что самое ценное, оказался венгром по материнской линии.

Два бизнесмена заключили пакт: Лакзи будет бороться с венгерской бюрократией, а Кремер отправится в кругосветный рекламный вояж для привлечения интереса к разноцветному чуду. Но это было не лучшее время для кубика. К потенциальному хиту игровой индустрии было слишком много претензий – кубик был сложен и дорог в производстве, не телегеничен в рекламных роликах и многое другое. Скорее он представлял интерес для замкнутого академического научного сообщества, чем для широких масс молодежи и прочих рядовых покупателей головоломок.

В сентябре 1979 года Кремеру удается заманить в Будапешт вице-президента службы маркетинга солидной американской компании Ideal Toy Corporation (позже куплена корпорацией CBS). Итогом изнурительных пятидневных переговоров стал контракт на поставку в США одного миллиона кубиков.

В процессе переговоров всплыла еще одна проблема. Кубик был запатентован лишь в Венгрии, и в течение года после этого на него не был получен международный патент. А американцы имели странную привычку торговать товарами, авторские права на которые официально зарегистрированы на территории США.

Чтобы хоть как-то уладить это препятствие, в самом начале 1980 года "Магический куб" решено было переименовать в кубик Рубика (Rubik's Cube). Опять изобретателю повезло: теперь его имя будет прочно ассоциироваться с обожаемым предметом.

Стараниями Лакзи и Кремера в январе-феврале 1980 года состоялся международный дебют кубика. Кубик представили на игрушечных ярмарках Лондона, Парижа, Нью-Йорка и Нюрнберга, а демонстрировал его сам обаятельный Эрно Рубик.

Американская премьера состоялась 5 мая в Голливуде, а представляла кубик венгерская кинозвезда Габор (Zsa Zsa Gabor). Следующие два года стали временем всемирного помешательства. Только до конца 1982-го 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 открывались в Гонконге, Тайване, Коста-Рике и Бразилии.

Пик популярности Кубика Рубика

Страсть к игрушке не имела языковых, социальных и возрастных границ. Менеджеры банков, игроки в бейсбол и пилоты, работники библиотек и дежурные на парковках вертели кубик круглые сутки.

Во многих ресторанах кубик входил в число обязательных предметов сервировки стола наряду с солонкой и перечницей. От непрерывной многочасовой игры у людей попросту сводило запястья.

Появилось и "Искусство кубика Рубика". Художники из кубиков собирали свои произведения.

Было выпущено более 60 книг о сложности сборке кубика. Не отставал и советский журнал "Наука и жизнь", на протяжении нескольких лет в каждом номере уделявший место кубику Рубика.

На западе Кубик Рубика появился в мае 1980, а в СССР Кубик пришел "в массы" в 1981 году. Права на выпуск игрушки обошлись СССР в немыслимую тогда сумму 3 миллиона долларов. Первыми силу головоломки ощутили на себе учителя - целые классы целеустремленно, не выходя на перемены, вертели в руках Кубик. Школьники собирали его во время уроков под партами. Учителя, отобрав его во время уроков, сами скрипели им на занятиях, отгородившись от подопечных классным журналом. А потом допоздна засиживались в учительской, пытаясь собрать кубик. В школах проходили закрытые чемпионаты на скорость - находись легендарные личности, которые смогли в первые годы "кубизации" собрать его за одну минуту.

Как писал в своей статье журнал "Огонек", Кубик Рубика открыл советскому народу проход в виртуальную реальность, хотя такого словосочетания в лексиконе советских людей тогда еще не было. А виртуальная реальность, как выясняется, очень даже была. Кубик оказался высококалорийным продуктом, одна игрушка с успехом заменяла один чемпионат мира по хоккею с шайбой, двести пятьдесят граммов водки без закуски, месячную норму обезжиренного кефира и половину новогоднего застолья. В рейтинге подарков кубик намного превосходил как книгу, традиционно и лучший подарок, и источник знаний, так и почти самый лучший дар тех времен, флакон 0,75 восхитительной водки по прозвищу "Сибирская", а некоторым гражданам даже заменил секс, так как предполагал аналогичную трудоемкость, игривость мысли и занятость рук.

Кубик крутили самозабвенно, отрешенно, прямо в метро, в трамвае, в конструкторских бюро, в санаториях, домах отдыха, в постели. А сколько человек ушли в запой, так и не сумев справиться с изобретением коварного венгра? Кубики часто гибли - со злости отчаявшиеся сборщики швыряли их об стенку, давили ногами. В нормальной (в смысле интеллигентной) семье тогда полагалось иметь не меньше двух кубиков одновременно - чтобы никому не приходилось ждать, с завистью глядя на собирающего. Кубик стал лучшим подарком, который можно было дарить во всех случаях жизни: на день рождения, свадьбу, новоселье, Новый Год.

Курьеза ради английские психологи дали головоломку человекообразным обезьянам. Шимпанзе вначале с чрезвычайным интересом отнеслись к ней, но затем стали беспокоиться, беспокойство перешло в сильное волнение, сравнимое с отчаянием. Одна из обезьян выбросила кубик подальше от клетки, другая пыталась его съесть, третья в злобе разломала на мелкие кусочки. Если бы только обезьяны!.. По наблюдениям английских психиатров и невропатологов, некоторые люди, более часа безрезультатно вертевшие в руках игрушку, начинали нервничать, злиться, люди, излишне неуравновешенные, становились агрессивными, у них появлялось желание сломать кубик. К услугам таких экспансивных людей в продажу были выпущены небольшие пластмассовые топорики, предназначенные для «наказания» строптивой игрушки. К покупке прилагалась инструкция, в которой говорилось о том, что можно сделать из деталей разломанного кубика.

Уже в 1980 году кубик получил венгерский национальный приз за лучшее изобретение и выиграл конкурсы на лучшую игрушку в США, Великобритании, Франции и Германии. В 1981 году кубик попадает в экспозицию Нью-Йоркского музея современного искусства.

В том же году в Англии проходит церемония представления кубика принцу Чарльзу и леди Диане, а годом позже кубик Рубика попадает в престижнейший Оксфордский словарь.

Первый мировой чемпионат

В 1982 году в Будапеште прошел первый чемпионат мира по собиранию Кубика Рубика. В нем приняли участие представители 19 стран - победители национальных чемпионатов. Для решения предлагались три задания. Засчитывалось лучшее время из трех попыток. Каждый участник состязания получал новый кубик фирмы «Политойс». Все кубики были одинаково сложно запутаны 25-30 вращениями с помощью ЭВМ. Компьютер программировался как генератор случайных чисел и неизвестным заранее образом определял поворачиваемую грань кубика, направление и угол поворота. До начала отсчета времени каждому участнику соревнования давалось 15 секунд для изучения исходной раскраски кубика и выбора пути решения. От участников соревнования требовалось собрать кубик не более чем за 60 секунд. Лучшее время сборки - 22,95 секунды - показал 16-летний студент из Лос-Анджелеса Минх Тай, а один из претендентов на победу в спешке сломал подряд два кубика и был дисквалифицирован.

Период затишья

Вскоре после мирового чемпионата ажиотаж начал спадать, а сотни миллионов кубиков спрятались по пыльным углам. Но это не значит, что сообщество любителей головоломки разочаровалось в своем выборе.
Значительная часть владельцев игрушки так никогда и не смогла самостоятельно сложить кубик.
Также обнаружилось, что совсем необязательно складывать одноцветные грани, можно заниматься выстраиванием на них «крестов»", «окошек» и прочих регулярных узоров. Кроме того, преуспевшие с кубиком 3х3х3 получили бонус в виде конфигураций 4х4х4 и даже 5х5х5 - вот где их ждал непочатый край работы.

Сам Эрно Рубик, в неполные сорок лет ставший миллионером, богатейшим частным лицом Венгрии и человеком-легендой, занялся изобретением других объемных головоломок. Часть из них, например угловатая змейка Рубика - развитие древнекитайской планарной головоломки «танграм», имела определенный успех, но до былой популярности незабвенного кубика ей было более чем далеко.

И еще, конечно, мешали конкуренты, дружно выпустившие на рынок массу подделок.

Появились также компьютерные игры, после которых у кубика остался один козырь – мобильность.

Результатом стал коллапс в сфере продаж, огромные складские запасы нереализованных кубиков на фабриках и в магазинах, а также отсутствие новых заказов на производство. Поэтому, начиная с 1983 года, кубик стало все труднее, и затем и вовсе невозможно найти на прилавках.

Ситуация осложнялась тем, что основной держатель прав, Ideal Toy Corporation, то ли почувствовав угрожающие тенденции, то ли по каким-то иным причинам продалась CBS, а та в 1985 году вышла из игрушечного бизнеса.
Но человек, стоявший у истоков экономического чуда Рубика, Том Кремер, сохранил светлую веру в непреходящий потенциал кубика. Кремер считал его, подобно «Монополии» или Scrabble, игрой на все времена.

Воспользовавшись удобной ситуацией, в 1985 году кремеровская фирма Seven Towns перекупает права на кубик и к 1991 году очень осторожно и выборочно начинает вновь потихоньку выпускать его на рынок.

Возрождение Кубика Рубика

Конечно, о баснословных продажах начала восьмидесятых надо было забыть. Но, тем не менее, ситуация постепенно выправлялась. Для США переломным стал 1996 год, когда на территории страны было продано 300 тысяч кубиков и с тех пор эта цифра растет

Да и на британской земле уже в следующем году продажи превысили 100 тысяч штук, равно как и на японских островах. Подобно Терминатору, кубик вернулся.

Возрождению престижа кубика способствовало, как это ни странно, появление Интернет-сайтов и всевозможных мастер-классов, на которых отчаявшихся сборщиков учат правильно складывать кубик.

Текущие рекорды по сборке

Нынешний рекорд скоростной сборки кубика был установлен Мэтсом Волком, который собрал кубик размера 3×3×3 за 5,55 секунды. Предыдущий мировой рекорд принадлежит Феликсу Земдегсу и составляет 5,66 секунд. Предшествующие рекорды в 7,08 и 8,72 секунд принадлежали голландцу Эрику Аккерсдейку и японцу Ю. Накадзиме. Неофициальный рекорд принадлежит Феликсу Земдегсу и составляет 4,79 секунды.

Чемпионом мира 2011 года стал Михаил Плескович из Польши, показавший в финале чемпионата среднее время 8,65 секунды. Джованни Контарди из Италии собрал кубик Рубика одной рукой за 9,43 секунды. Маршелл Эндрю из Венгрии собрал головоломку вслепую за 26,36 секунды. Томаоки Окаяма добился результата за 20 ходов.

Необычное решение головоломки продемонстрировал Фахри Райхан из Индонезии. Он собрал кубик ногами за 27,93 секунды. Феликс Земдегс установил 50 мировых рекордов и является рекордсменом в этой области.
В октябре 2011 года робот CubeStormer II, специально собранный из 4 наборов конструктора Lego Mindstorms, побил рекорд человека и собрал кубик за 5,53 секунды (впрочем, следует отметить, что рекорд был установлен не в присутствии комиссии WCA, и, следовательно, официальным не является, а неофициальный рекорд, установленный человеком, еще меньше).

Соревнования в России

8 марта 2009 года прошел первый официальный чемпионат по сборке Кубика Рубика в России, победителем которого стал Антон Ростовиков.

26 - 27 ноября 2011 года в Москве прошел официальный открытый чемпионат России, в котором приняли участие около 60 человек в дисциплинах от 2×2×2 до 7×7×7, а также сборка кубика Рубика вслепую. Чемпионом в дисциплине 3×3×3 стал Сергей Рябко со средним результатом в финале 10,66 секунды. Рекорд России в единичной сборке принадлежит Сергею Рябко и составляет 6.86 секунды.

Чемпионат Европы 2010

С 1 по 3 октября 2010 года в Будапеште прошел чемпионат Европы, собравший участников, соревновавшихся в различных дисциплинах. Чемпионом Европы в сборке классического кубика 3×3×3 стал российский спидкубер Сергей Рябко, опередивший в финале в том числе бывшего рекордсмена Эрика Аккерсдейка, со средним временем в финале 10,31 секунд.

Чемпионат Европы 2012

С 12 по 14 октября 2012 года во Вроцлаве (Польша) прошёл чемпионат Европы. Чемпионом второй раз подряд стал участник из России Сергей Рябко, опередивший чемпиона мира. Среднее время Сергея составило 8,89 сек.

Число Бога

Самой интересной задачей было нахождение так называемого числа Бога - какое количество ходов требуется для решения кубика из любой позиции. Поначалу это число оценивалось как 52.

В 2010 году кубик был окончательно просчитан. Группа математиков во главе с Томом Рокики с помощью теории и мощных компьютерных вычислений расколола загадку кубика. Число Бога окончательно доказано равным 20. То есть из любого положения к собранному кубику можно прийти не более, чем за 20 ходов. В среднем любая позиция оптимально решается за 17 вращений.

Правда, хотя кубик в теории и можно всегда собрать за 20 и меньше ходов, на практике человеку это, конечно же, не под силу. Самые продвинутые человеческие методики сейчас позволяют собирать кубик за 40-50 ходов. Если же дать время и возможность подумать над позицией, то человек с хорошим пространственным и логическим мышлением, с хорошей базой алгоритмов в голове, применяя некоторые приемы, сможет приблизиться к 30 ходам, и даже при везении находить решения меньше 30 ходов.

Анна Ледебева