Как собрать кубик Рубика? — Naked Science
10 минут
Редакция

Как собрать кубик Рубика?

2.3

К сорокалетию замечательного изобретения венгерского дизайнера Эрнё Рубика мы представляем один из простейших способов сборки «Магического кубика».

9140849
©Wikipedia

Данная статья имеет более новую версию. Читайте как собрать кубик Рубика по ссылке.

На сегодняшний день рекорд сборки кубика Рубика составляет 5,55 секунд. Возможно, кто-то из наших читателей, при надлежащей тренировке, сумеет превзойти это достижение спидкубера Мэтса Волка.

Кубик Рубика представляет собой пластмассовый куб, каждая из 6 квадратных граней которого содержит в себе 9 миниквадратов. Каждый поворот грани на рисунке изображен в виде стрелки в квадрате 3Х3. Будем считать, что Ф (фасад) – передняя грань кубика.  

Рис. 0. Буква Ф соответствует повороту передней грани по часовой стрелке на 90°, Ф’ – аналогичный поворот против часовой стрелки. Ф2 – поворот на 180°. Аналогично с другими гранями: левой – Л, правой – П, верхней – В и нижней –Н. Если грань не закрашена, значит, ее цвет не фиксирован. 

©Журнал «Квант» 

На каждом рисунке представлен исходный вид кубика, затем последовательность поворотов и, наконец, конечное положение кубика в конце данного этапа.

Грань с синим квадратом в центре всегда будет верхней, в конце сборки она станет вся синей, а нижняя – зеленой. Передней гранью в процессе сборки будет становиться любая из четырех боковых граней.

Шаг 1: нижний крест

Для начала выбираем один из реберных кубиков с зеленой гранью и поворачиваем боковую грань, на которой он находится, переведя его в верхнюю грань. Допустим, вторая грань реберного кубика – желтая: поворачиваем кубик Рубика так, чтобы сделать грань с желтым нейтральным квадратом передней.

Затем, поворачивая верхнюю грань, приводим кубик в одно из двух исходных положений, как показано на рисунке. Достигнутое положение затем нельзя портить ни в коем случае. Думайте каждый раз самостоятельно, как этого добиться. 

Рис. 1. Шаг 1: нижний крест

©Журнал «Квант» 

На остальных рисунках передняя грань отныне всегда будет желтой – с желтым квадратом в центре, а правая – оранжевой.  

Рис. 2. Шаг 2: нижний угловой кубик

©Журнал «Квант» 

Шаг 2: нижний угловой кубик

Берем любой угловой кубик с зеленой гранью из верхнего слоя и, поворачивая верхнюю грань, ставим его прямо над его местом в нижнем слое.

На рисунке 2 показаны три варианта исходных положения, один из которых должен занять при этом кубик. Следуя поворотам, соответствующим каждому из вариантов, добиваемся окончательного положения.

Если вдруг в верхнем слое не осталось угловых кубиков с зеленой гранью, поворачиваем кубик, чтобы он оказался «передним-правым-нижним», и проделываем одну из операций рисунка 2. 

Рис. 3. Шаг 3: сборка среднего слоя

©Журнал «Квант» 

Шаг 3: сборка среднего слоя
 

Выбираем реберный кубик без синих граней в верхнем слое и поворачиваем верхнюю грань так, чтобы привести кубик в одно из исходных положений рисунка 3. Далее выполняем повороты, изображенные на рисунке. 

Если в верхнем слое нет ни одного кубика без синей грани, но какой-то из средних реберных кубиков не находится в окончательном положении, поворачиваем кубик так, чтобы этот кубик оказался «передним-правым», и совершаем любую из операций на рисунке 3.

Рис. 4. Шаг 4: ориентирование верхних реберных кубиков

©Журнал «Квант» 

Шаг 4: ориентирование верхних реберных кубиков

В зависимости от исходного положения выполняем повороты, показанные на рисунке 4. В результате верхние реберные кубики будут установлены синими гранями вверх. 

Рис. 5. Шаг 5. Перестановка верхних реберных кубиков

©Журнал «Квант» 

Шаг 5. Перестановка верхних реберных кубиков

В случае, если один из верхних реберных кубиков уже стоит в конечном положении, а три других надо переставить по часовой стрелке, помещаем кубик в исходное положение и совершаем операции, указанные на рисунке. 

В противном случае следует перевернуть верхнюю грань так, чтобы какие-то два ее реберных кубика встали правильно. Если два других правильно не встанут, то дальше действуем в зависимости от того, являются ли «правильные» кубики соседними или противоположными. В случае соседних – поворачиваем верхнюю грань еще на 90° против часовой стрелки.

В случае противоположных – выполняем операции на рисунке, приняв за переднюю любую боковую грань кубика; после этого, повернув верхнюю грань на 90° в нужном направлении, опять придем к нужному результату.

Рис. 6. Шаг 6: ориентирование трех верхних кубиков

©Журнал «Квант» 

Шаг 6: ориентирование трех верхних кубиков
 

После шага 5 неправильно повернутыми могут быть два, три или четыре кубика. В случае трех «неправильных» кубиков помещаем кубик в одно из двух исходных положений рисунка 6 и действуем согласно рисунку. 

В случае двух иди четырех кубиков располагаем кубик так, чтобы левый верхний угол передней грани был синим, и выполняем операцию Т’ для случая двух кубиков или Т для четырех. После этого выполняем операцию Т, приняв за переднюю соответствующую боковую грань кубика.

Рис. 7. Шаг 7: установка трех верхних угловых кубика

©Журнал «Квант» 

Шаг 7: установка трех верхних угловых кубика

На данном этапе:

а) Все верхние угловые кубики стоят на своих местах – кубик собран.

б) Один из верхних угловых кубиков стоит правильно, остальные надо переставить. Выполняем одну из двух операций на рисунке 7, в зависимости от того, следует ли переставлять неправильные кубики по или против часовой стрелки.

в) Все верхние угловые кубики стоят не на своих местах.

Выполняем любую из операций рисунка 7, принимая любую боковую грань за переднюю. Один из кубиков встанет правильно, и мы получим случай б).

Поздравляем: вы собрали кубик Рубика!

Если с первого раза что-то не получилось, не отчаивайтесь: пробуйте снова и снова.

Самому изобретателю кубика Эрнё Рубику понадобился целый месяц, чтобы впервые собрать свое детище. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
10 часов назад
10 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

Вчера, 22:30
9 минут
Мария Азарова

По словам главы компании «Космокурс», пока США уже на прямом пути к туристическим полетам в космос, Россия находится в этом вопросе «на уровне папуасов», главным образом — из-за бюрократии.

Вчера, 18:07
8 минут
Василий Парфенов

В калифорнийском городе Стоктон подвели итоги почти двухлетнего эксперимента по предоставлению уязвимым группам населения безусловного базового дохода в размере 500 долларов в месяц. Вопреки скептицизму критиков, проект обернулся отличным примером пользы подобной поддержки граждан: трудовая занятость на постоянной основе среди получателей платежей выросла на 12% только за первый год, а число безработных снизилось на треть (в контрольной группе — увеличилось на 1%).

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

2 марта
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: