Наверняка многие знают, что Кубик Рубика, являющийся самой знаменитой головоломкой в мире, которую собирают как маленькие дети, так и взрослые, был создан Эрнё Рубиком, венгерским изобретателем, скульптором и профессором архитектуры, в 1974 году. Но наверняка не все могут предположить, что игрушка была изначально создана не как головоломка, для которой будет в дальнейшем придумано большое количество различных модификаций.
По одной из теории считается, что кубик был создан Рубиком для объяснения математической теории групп своим студентам из академии (Будапештский университет технических и экономических наук). Чтобы вы понимали, привожу небольшое разъяснение:
Теория групп - это раздел общей алгебры, который изучает алгебраические структуры, то есть непустые множества с заданным набором операций и отношений.
Тогда Э. Рубик придумал (или же случайным образом представил и собрал) игрушку, которая представляла собой набор из 27 деревянных небольших кубиков.
Однако перед ним появилась еще одна задача: необходимо было обеспечить вращение отдельных разноцветных кубиков (их грани были покрашены в шесть цветов) без чрезмерного усложнения конструкции будущей головоломки, то есть надо было не просто соединить все эти кубики, но и придумать механизм, с которым игрушка могла бы исправно работать.
Рубик пробовал использовать для конструкции и упругие резиновые стяжки, и специальные выступы (и углубления) для ее элементов, а также рассматривалась возможность использования магнитов (что впоследствии было применено - так появились магнитные кубики, пирамидки и другие разновидности этих головоломок), однако ни один из этих способов не был работоспособным, поскольку каждый элемент игрушки не мог перемещаться настолько свободно, насколько изобретателю хотелось бы (он сначала пробовал и испытывал все это на кубике 2х2).
Однажды в летний день он сидел на берегу Дуная, как вдруг ему пришла в голову удивительная мысль: обычная речная галька, острые углы которой со временем сглаживались течением, придавая камням точную и совершенную форму, представились ему теми кубиками конструкции, поэтому он решил улучшить игрушку: вместо покраски всех граней кубиков покрасить лишь только те, которые были снаружи. Таким образом, было посчитано:
27 * 6 = 162 (количество кубиков * число граней одного куба как геометрической фигуры)
9 * 6 = 54 (количество "внешних" сторон кубиков)
Тогда угловые элементы головоломки, а их было 8 штук, стали трехцветными, боковые (12) - двухцветными, а шесть центральных элементов были одноцветными и находились среди других цветов.
В центр кубика (то есть на место "внутреннего" элемента) был помещен скрепляющий механизм, который изначально соединялся только с центральными элементами, а остальные лишь прикреплялись после.
На разработку и испытания более совершенного механизма потребовалось время, поскольку необходимо было обеспечить не только одновременное свободное перемещение элементов относительно друг друга, но и плотность крепления этих элементов с "центральным". Сейчас конструкция Кубика изнутри выглядит вот так:
Помимо шести цветов Рубик также предлагал использовать числа и картинки, однако эти варианты не очень прижились. Хотя в настоящее время существуют кубики с цифрами и даже с формулами, но в основном популярность набирают головоломки, отличные от привычного Кубика Рубика лишь формой, например, представленные далее "Молекуб" и головоломка "Твист".
Однако же вернемся к Эрнё Рубику. После того, как была получена уже готовая головоломка, самому изобретателю потребовалось около месяца, чтобы ее собрать, однако можно сказать, что ему несказанно повезло, ведь в Магическом кубике (а это его изначальное название) количество возможных комбинаций составляет 43 252 003 274 489 856 000 , то есть для того чтобы перебрать все эти комбинации потребуется очень и очень много времени.
На следующий год после изобретения Кубика (то есть в 1975 году) Рубик получил венгерский патент на свое изобретение, номер которого - HU170062B. В этом патенте головоломка была названа как "Магический куб". В самом патенте была написана формула (она и определяет объем правовой охраны данного изобретения):
1. Térbeli logikai játék, mely külső alakját tekintve idomtestekből, zárt kockává vagy egyéb felületű szabályos, félszabályos vagy amorf testté van szét nem szedhető módon összeépítve, azzal jellemezve, hogy a kocka (1) geometriai középpontjában kis kocka (2) van ejrendezve, melyhez a kis kocka lapközéppontjain átmenő térbeli tengelyeknek (Y, X, Z) megfelelően, tengelyirányban rugalmas csapok (3) illeszkednek, mimellett a kockát (1) huszonhét olyan téridom alkotja, melyek közül hat, tizenkettő és nyolc téridom egymással méretben és alakban megegyezik és egymással, valamint a kis kocka (2) csapjaival összeszerelve a kocka (1) egy-egy lapját képező összesen kilenc idomtest a térbeli koordináta tengelyek (X, Y, Z) közül mindkét irányban együtt és egyszerre 90°, 180°, 270° vagy 360°os szögben elforgathatóan van elrendezve.
Здесь приведен только первый пункт формулы, который определяет самое основное, тогда как остальные пункты фактически его дополняют.
К сожалению, венгерского языка я не знаю, если вдруг кто разбирается - пишите, интересно было бы пообщаться и особенно перевести этот патент :)
После использования Яндекс Переводчика мне удалось получить примерный перевод части первого пункта указанной выше формулы:
1. Пространственная логическая игра, имеющая внешнюю форму с точки зрения формы тела, закрытой рамы или другого, гладкое, полурегулярное или аморфное тело, которое не подлежит восстановлению, отличающееся тем, что куб (1) имеет небольшой куб (2), расположенный в геометрическом центре, для которого соответствующие трехмерным осям (Y, X, Z), проходящим через центр малого Куба гибкие штыри (3) подходят в дополнение к кубу (1), который состоит из 27 пространственных кривых...
На этой ноте заканчивается первая часть про историю Кубика Рубика и его разновидностей. Во второй части мне хотелось бы с вами поделиться про настоящие кубики Рубика, которые у меня есть и которых у меня еще пока что нет :) До новых встреч!
А вы когда-нибудь собирали кубик Рубика? Что Вы узнали нового об этой удивительной головоломке?
Поделитесь своим мнением в комментариях.