Home Page


Il cubo di Rubik o cubo magico (Rubik-kocka in ungherese) è un celebre rompicapo (in particolare un twisty puzzle) inventato dal professore di architettura e scultore ungherese Ernő Rubik nel 1974. Chiamato originariamente Magic Cube (Cubo magico) dal suo inventore, il rompicapo fu rinominato in Rubik's Cube (Cubo di Rubik) dalla Ideal Toys nel 1980 e nello stesso anno vinse un premio speciale dalla giuria dello Spiel des Jahres in Germania, unico solitario premiato nella storia del premio. È il giocattolo più venduto della storia, con circa 300 milioni di pezzi venduti, considerando anche le imitazioni.

Il Cubo di Rubik presenta 9 quadrati su ognuna delle sue 6 facce, per un totale di 54 quadrati. Solitamente i quadrati differiscono tra loro per il colore, con un totale di 6 colori differenti. Quando il Cubo di Rubik è risolto, ogni faccia ha tutti i nove quadrati dello stesso colore. Il rompicapo ha celebrato il 25º anniversario nel 2005, anno nel quale è stata presentata una versione speciale del cubo, con il logo ufficiale - Rubik's Cube 1980-2005 - stampato su un quadrato di colore bianco.
Lo scopo del gioco è di risalire alla posizione originale dei cubetti portando il cubo ad avere per ogni faccia un colore uguale. Il cubo, nella versione 3×3×3, può assumere ben 43.252.003.274.489.856.000 combinazioni possibili di cui solo una è quella corretta. Il cubo, nella versione Pocket Cube 2×2×2, può assumere 3.674.160 combinazioni possibili, di cui solo una è quella corretta.

Versioni

Il rompicapo è disponibile in 4 versioni differenti:
2×2×2 (Pocket Cube)
3×3×3 (Rubik's Cube)
4×4×4 (Rubik's Revenge)
5×5×5 (Professor's Cube)
Recentemente, l'inventore greco Panagiotis Verdes ha brevettato un metodo di creazione del rompicapo per superare la versione 5×5×5, fino ad arrivare a 11×11×11. Questi modelli, che includono un meccanismo migliorato per le versioni 3×3×3, 4×4×4, e 5×5×5, sono adatti per risolvere velocemente il rompicapo mentre le tradizionali versioni del cubo superiori a 3×3×3 tendono a rompersi facilmente. Nel giugno del 2008 sono entrati in vendita i modelli 6x6x6 e 7x7x7. Vi è inoltre una variazione del cubo di Rubik chiamata Sudokube: come il nome suggerisce, è una combinazione del cubo con il popolare gioco di logica Sudoku.

 

 

 

 

 

 

 


Nella primavera del 1974, mentre si trova nella sua casa a Budapest, capitale dell'Ungheria, Ernő Rubik crea il primo prototipo del cubo di Rubik, progettato a scopi didattici e all'inizio si diffuse solo tra i matematici ungheresi, interessati ai problemi statistici e teorici che il cubo poneva. Questo differiva lievemente da quello odierno: era monocolore, di legno e con gli angoli smussati. L'anno successivo, dopo le modifiche che lo porteranno a essere tale e quale a quello di oggi, Rubik brevetta il cubo e affida alla produttrice di giocattoli Polithechnika il difficile compito della distribuzione del gioco matematico battezzato Magic Cube. Bisognerà comunque aspettare il 1977 per ottenere la prima vendita dell'allora sconosciuto rompicapo. Da lì in poi le cose miglioreranno notevolmente, finché nel 1980 la Ideal Toys Company ne acquista i diritti per l'esportazione oltre i confini del paese magiaro e decide di rinominarlo Rubik's Cube, ovvero "cubo di Rubik". Il cubo diventa famoso al punto che nel 1981 una pubblicazione chiamata You Can Do The Cube, del dodicenne inglese Patrick Bossert, vende in un anno mezzo milione di copie. Nel solo 1982 ne furono venduti oltre 100 milioni di pezzi e Rubik divenne il cittadino più ricco del suo paese; nello stesso anno hanno inizio anche le competizioni. Nel 1990 Ernő Rubik diventa il presidente della Hungarian Engineering Company e fonda la Rubik International al fine di sostenere i giovani designer. Nel 1995, per celebrare il 15º anniversario del cubo magico, la Diamond Cutters International realizza un cubo di 185 carati fatto d'oro e di gioielli colorati. Nel 2005 per il 25º anniversario viene messa in vendita una speciale e limitata confezione per il cubo di Rubik. Il 5 febbraio 2009 è stato presentato a una fiera in Germania il Cubo 360.

 

 

 

 


Dal punto di vista matematico il cubo di Rubik può essere rappresentato come un gruppo. Partendo da una configurazione fissata (in cui tutti i quadratini hanno colori diversi), ogni altra configurazione è ottenibile tramite un'unica permutazione delle 6×9 = 54 caselle colorate. Il gruppo formato da tutte le permutazioni generiche di 54 elementi è il gruppo simmetrico S54, ed è composto da 54! (circa ) elementi. Tuttavia, gran parte delle permutazioni generiche non sono chiaramente possibili in un cubo di rubik; ad esempio non è possibile scambiare un quadratino vertice con un quadratino spigolo, non è possibile scambiare una faccia con un'altra faccia usando solo rotazioni base, e via dicendo. Il gruppo del cubo di Rubik è un sottogruppo di S54 e contiene solo 43.252.003.274.489.856.000 (circa ) elementi.

 

 

Prima di cominciare questa piccola guida definiamo alcuni termini:
l' angolo è quel cubettino a lato del cubo quello con sole 2 faccette colorate
lo spigolo è quel cubettino nella parte spigolosa del cubo quello con 3 faccette colorate

Il più intuitivo metodo risolutivo è il metodo a strati. Consiste nella risoluzione strato per strato. Questo metodo ha il vantaggio di dover memorizzare pochi algoritmi, ma non è adatto per lo speedcubing, perché risulta molto più lento rispetto ai metodi più avanzati. Infatti difficilmente con questo metodo si riesce a scendere sotto il minuto, mentre con quelli degli speedcubing la media è di 15-20 secondi.
Questo metodo di risoluzione si può riassumere così: croce, formare una faccia, completare il secondo strato, completare l'ultimo strato ovvero la faccia opposta di quella di partenza.

Primo strato: la croce è il punto di partenza per completare il cubo con questo metodo. Per fare la croce non esistono algoritmi ma bisogna andare ad intuito. Le parti che formeranno la croce saranno la parte centrale di una faccia e gli angoli a essa adiacenti. Inoltre bisogna tenere conto che l'angolo deve essere allineato sopra la corrispettiva faccia; per esempio l'angolo bianco-arancione, la parte bianca andrà vicino alla faccia centrale bianca e quella arancione deve essere allineata alla parte centrale arancione.
Dopo aver fatto la croce ed aver allineato bene gli angoli con le loro corrispondenti facce centrali, si devono portare gli spigoli sulla faccia dove si è fatta la croce per completarla. Ogni spigolo ha 3 quadratini; uno dei quali sarà quello che dovrà essere portato sulla faccia di partenza. Gli altri due colori corrispondono a due delle facce laterali, le quali avranno la faccia centrale e lo spigolo sopra già allineato. Ogni spigolo deve essere posizionato tra i rispettivi colori delle facce centrali; ad esempio lo spigolo bianco-rosso-blu andrà posizionato tra la faccia con il centro rosso e quello blu. Per posizionare gli spigoli senza disfare la croce bisogna semplicemente muovere i due strati della faccia con la croce, che non sono interessati di quell'angolo, verso il basso e poi riposizionarlo come prima, così facendo la croce non sarà distrutta e l'angolo sarà messo al suo posto. Dopo aver completato tutti e quattro gli spigoli la faccia sarà completata e anche il primo strato, ovvero quello che si trova nelle facce laterali rispetto a quella di partenza e che è direttamente collegato con essa (posizionato sopra il centro della faccia laterale).

Secondo strato: il secondo strato coinvolge le quattro facce laterali. Il secondo strato è quello che comprende il quadratino centrale di una faccia per completarlo bisogna posizionare gli angoli in quello stato. Qui ci troviamo davanti al primo algoritmo cioè un movimento fisso che permette di posizionare un determinato spigolo nella sua posizione (ricordiamo che per completare la croce e la prima faccia non c'erano algoritmi, ma andava ad intuito). L'algoritmo non è sempre lo stesso, infatti ce ne sono diversi per completare questo strato, ma sono tutti efficienti. Nel secondo strato abbiamo già la parte centrale posizionata e quindi si deve mettere a posto gli angoli ad essa adiacenti; ad esempio nella faccia rossa, che è collegata con quelle blu e verdi, bisogna posizionare gli angoli rosso-blu e rosso-verdi adiacenti alla faccia centrale. Dopo averlo completato ci saranno da completare il terzo strato e l'ultima faccia.

Terzo strato: questo passaggio è il più difficile non solo perché in alcuni metodi per risolvere questo strato ci sono quattro algoritmi, ma anche perché è la più lunga da completare. Si inizia formando una croce nella faccia opposta a quella di partenza ovvero quella già completata (la faccia opposta al bianco è il giallo, quella del rosso è l'arancione, quella del blu è il verde. Questo vale per la versione originale del cubo, nelle altre versioni i colori possono essere differenti). La croce si forma con un algoritmo così da non distruggere la faccia già fatta ed il secondo strato. Gli angoli devono essere tutti posizionati correttamente per andare avanti. Se invece sono posizionati male si prende una faccia in cui l'angolo è posizionato bene e si parte con un algoritmo per posizionarli tutti bene. Ora si devono posizionare gli spigoli. Partendo da un spigolo posizionato o orientato bene (se non si trova fa lo stesso basta ripetere l'algoritmo necessario più volte e alla fine si riesce ad averne almeno uno nella posizione o orientamento giusti) si parte con un altro algoritmo che andrà a posizionarli bene tutti ovvero con i colori delle tre facce corrispondenti ai centri (anche a colori invertiti, non importa gli spigoli devono avere i colori delle tre facce corrispondenti ai tre colori delle parti centrali del cubo). Può accadere che siano già tutti orientati bene. L'ultimo passaggio consiste nell'orientare bene tutti gli spigoli completando il terzo strato e la faccia opposta a quella di partenza. Qui ci vuole ancora un algoritmo, non difficile da memorizzare, ma molto rischioso perché questo algoritmo non manterrà fisse le posizioni della faccia di partenza e del secondo strato ma le scombinerà per poi rimetterle a posto. Dopo questo algoritmo il cubo sarà completato.

 

 


 

Nomenclatura del cubo

 
   
 

Per evitare errori nei movimenti delle parti del cubo ho voluto creare una nomenclatura specifica, in pratica il cubo è formato da 3 colonne, denominate A B C e tre righe che denominiamo con 1 2 3, infine abbiamo un retro denominato con R.

 
 

Le colonne A B C possono avere movimenti in SU oppure in GIU.

 
 

Le righe 1 2 3 possono avere dei movimenti a destra o a sinistra.

 
 

Il frontale F può avere dei movimenti orari o antiorari.

 
 

Il retro R può avere dei movimenti orari o antiorari guardandolo dal retro.