Кубік Рубіка

Кубік Рубіка — механічная галаваломка, вынайдзеная ў 1974 (запатэнтаваная ў 1975) венгерскім скульптарам і выкладчыкам архітэктуры Эрна Рубікам.

Гісторыя кубіка Рубіка пачалася 13 ліпеня 1944 у Будапешце.

У гэты дзень нарадзіўся Эрна Рубік. Яго бацька быў авіяінжынерам на заводзе ў Эстергоме, маці — паэтэса. У 1967 годзе Эрна скончыў тэхнічны ўніверсітэт у Будапешце па спецыяльнасці інжынер-будаўнік, працягнуў навучанне ў аспірантуры на скульптара і дызайнера. У 1971—1975 гадах працаваў архітэктарам, затым зноў вярнуўся ў акадэмію і атрымаў званне прафесара. Тады Эрна ніяк не мог утлумачыць студэнтам матэматычную тэорыю груп. Яна іх не захапляла. Займаючыся групамі, Рубік аднойчы зрабіў 27 драўляных кубікаў, размаляваў кожны ў шэсць колераў. Нечакана апынулася даволі цяжка скласці з іх адзін куб, каб кожная грань была афарбаваная ў свой колер. Сам Рубік біўся над задачай цэлы месяц.

Але самым складаным апынулася прыдумаць механізм — як прымусіць асобныя рознакаляровыя кубікі вольна круціцца на сваіх месцах, не парушаючы канструктыўнага адзінства ўсёй прынады? Перш чым заняцца будаўніцтвам вялікага куба 3х3х3, Рубік апрабаваў мадэлі 2х2х2, элементы якіх былі змацаваныя пругкімі гумовымі сцяжкамі. Зрэшты, даследаваліся магчымасці ўжывання магнітаў, складаных выступаў і паглыбленняў, але неабходнай волі перасоўвання кожнага элемента атрымаць не атрымоўвалася. Досвед паказаў, што падобныя варыянты непрацаздольныя. Натхненне прыйшло гультаяватым летнім днём, калі ў роспачы Рубік сядзеў на беразе Дуная і ўзіраўся ў прахалодныя бруі. Гісторыя гэтая нагадвае класічныя выпадкі навуковага азарэння — Ньютонавы яблык або архімедавую ванну.

Погляд творцы прыцягнула звычайная рачная галька. Падумалася, што яе вострыя грані са часам змываюцца плынню, пакуль яны не здабудуць простую і дасканалую форму. І Рубік вырашыў, як след абтачыць свае кубікі.

Натуральна, прыйшлося адкінуць усё лішняе. Як лёгка падлічыць, 26 маленькіх кубікаў маюць у агульнай складанасці 156 граняў. З іх Рубік адважна адсек больш ста і пакінуў усяго 54 вонкавыя грані: аднакаляровыя ў шасці цэнтральных кубікаў, двухколерныя ў дванаццаці бакавых, і трохкаляровыя ў васьмі кутніх.

На вакантнае месца адзінага «унутранага» кубіка быў змешчаны цыліндрычны замацавальны механізм, які быў трывала звязаны са ўсімі вонкавымі кубікамі, але дазваляў ім вольна круціцца адзін адносна другога.

Пры гэтым злучны механізм непасрэдна злучаны толькі з цэнтральнымі кубікамі, а вуглавыя і бакавыя трымаюцца за іх і адзін за аднога пры дапамозе выступаў сапраўды разлічанай формы. Геаметрыя куба такая, што яго элементы можна круціць толькі папластова, гранямі, дзевяць штук адразу, затое адносна любы з восяў каардынат. Натуральна, распрацоўка дасканалай сістэмы мацавання запатрабавала вызначанага часу, але гэта было ўжо справай тэхнікі.

Пабочным вынікам знойдзенай залатой сярэдзіны паміж шчыльнасцю змацавання і воляй перасоўвання з’явіўся тое невымоўнае храбусценне, пад акампанемент якога адбываюцца ўсе маніпуляцыі з кубікам Рубіка. Заўважым таксама, што новенькі і ўдосталь выкарыстаныя кубікі храбусцяць трохі па-рознаму.

Перш чым спыніцца на звыклых шасці колерах, Рубік апрабаваў «размалёўку» пры дапамозе лікаў і малюначкаў, але гэтыя варыянты апынуліся не занадта ўдалымі. Калі жа са ўсёй канструктарскай працай было нарэшце пакончана (у 1974-м), імгненна стала відавочнай унікальная асаблівасць цікавага прадмета.

Спачатку, пры налепцы на грані куба рознакаляровых налепак, яны рабіліся аднатоннымі. Але каштавала толькі трохі пакруціць свежы куб, і дамагчыся першапачатковай аднастайнасці станавілася вельмі складана. Для паспяховай зборкі патрабавалася сістэматызаваць варочанне. Рубік вырашыў задачу за месяц. Як высвятлілася пазней, пры хаатычным перасоўванні граняў яму не хапіла бы і ўсяго жыцця: магчымыя 43 квінцільёна розных расфарбовак граняў і адзіная — правільная. Калі нават круціць кубік на нерэальнай хуткасці 1000 пазіцый у секунду, то каб пераспрабаваць усе пазіцыі, запатрабуецца каля 1,3 мільярда гадоў!

У якасці першых зборшчыкаў галаваломкі выступалі сябры Рубіка і студэнты падведамнай Акадэміі.