რუბიკის კუბი

რუბიკის კუბი (თავდაპირველად ცნობილი იყო, როგორც „მაგიური კუბი“ უნგრ. ) — მექანიკური თავსატეხი, გამოიგონა უნგრელმა სკულპტორმა და არქიტექტურის პედაგოგმა ერნო რუბიკმა 1974 წელს, დააპატენტა ერთი წლის შემდეგ.

თავსატეხი პლასტმასის კუბია, რომელიც გარედან უხილავ ღერძებზე მბრუნავი 26 მომცრო კუბისგან შედგება. კუბის ყოველ მხარეს ცხრა კვადრატიდან თითო შეღებილია ექვსი ფერიდან ერთ რომელიმე ფრად და განთავსებულია წყვილად ერთი მეორის საპირისპიროდ: თეთრი-ყვითელი, ლურჯი-მწვანე, წითელი-ნარინჯისფერი. კუბის მხარეების ბრუნებით შეიძლება ფერადი კვადრატების სხვადასხვაგვარად გადაჯგუფება. მოთამაშის ამოცანა შემდეგია: ყოველი ზღვარი ისე უნდა დალაგდეს, რომ ერთი და იგივე ფერის კვადრატებისგან შედგებოდეს.

2009 წლის მონაცემებით, მსოფლიოს მასშტაბით, სულ 350 მილიონი რუბიკის კუბი იყო გაყიდული. ამ მაჩვენებლით ის მსოფლიოს ყველაზე გაყიდვადი თავსატეხი იყო.

2018 წლის მონაცემებით მსოფლიო რეკორდი მის აწყობაში ჩინელმა იუიშენ დუმ დაამყარა (3,47 წამი).

წესები და პრინციპები
დღესდღეობით რუბიკის კუბი არსებობს მრავალნაირი: კლასიკური 6-ფერიანი და კვადრატების სხვადასხვა ზომებიანი. ჯამში ყველა ეს "კვადრატული" სტრუქტურის რუბიკის კუბი ერთი და იმავე პრინციპით იწყობა. თავდაპირველად თავი ეყრება ერთ ზედაპირს, ფერებიანში ეს პირველი ფერი — პირობითად თეთრია (თუმცა დაწყება კვადრატის ნებისმიერი ზედაპირით შეიძლება).

მთავარი პრინციპი, რომელსაც კვადრატული რუბიკის კუბი ემორჩილება, ესაა ის, რომ მის გარკვეულ მოძრაობების შესრულებას ახასიათებს ციკლურობა, ანუ ფერის ერთი და იმავე ადგილზე დაბრუნება. ამ კომბინაციას ასევე ეძახიან „პიფ-პაფ“-ს და აღნიშნავენ ლათინური ასოებით '' (, , ', '), იგივე ↑↓. მაგალითად, თუ ავიღებთ რუბიკის კუბს (33), დავიჭერთ ისე რომ რომელიმე ერთი ფერი იყოს ჩვენი სახისკენ მომართული და გავაკეთებს 4 შემდეგ მოძრაობას:
მარჯვენა ვერტიკალური სიბრტყე ერთით ზევით,
ზედა სიბრტე ერთით მარცხნივ,
მარჯვენა სიბრტყე ერთით ქვევით,
ზედა სიბრტყე ერთით მარჯვნივ. თუ ამ 4 მოძრაობას კიდევ 5-ჯერ იდენტურად რუბიკის შეუბრუნებლად გავიმეორებთ, ფერები დაბრუნდება საწყის მდგომარეობაში. ეს ოთხი მოძრაობა ძირითადი მანევრია რუბიკის კუბის აწყობის პროცესში.

რუბიკის კუბის აწყობისას კონკრეტული ამოცანის შესასრულებლად აუცილებელია კომბინაციების გამოყენება. კომბინაციები, როგორც წესი იწერება ლათინური ასოებით:
 — მარჯვენა სიბრტყის საათის მიმართულებით ერთხელ გადატრიალება;
' — მარჯვენა სიბრტყის საათის საწინააღმდეგო მიმართულებით ერთხელ გადატრიალება;
 — მარცხენა სიბრტყის საათის საწინააღმდეგო მიმართულებით ერთხელ გადატრიალება;
' — მარცხენა სიბრტყის საათის მიმართულებით ერთხელ გადატრიალება;
 — ზედა სიბრტყის საათის მიმართულებით ერთხელ გადატრიალება;
' — ზედა სიბრტყის საათის საწინააღმდეგო მიმართულებით ერთხელ გადატრიალება;
 — სახის მხარის საათის მიმართულებით ერთხელ გადატრიალება;
' — სახის მხარის საათის საწინააღმდეგო მიმართულებით ერთხელ გადატრიალება;
 — ზურგის მხარის საათის მიმართულებით ერთხელ გადატრიალება;
' — ზურგის მხარის საათის საწინააღმდეგო მიმართულებით ერთხელ გადატრიალება;

არ არსებობს რუბიკის კუბის კომბინაციების მკაცრი მართლწერა, მთავარია წამკითხველისთვის მარტივად აღქმადი უნდა იყოს ფორმულა.

აწყობა
ქვემოთ მოცემულია რუბიკის კუბის აწყობის ერთ-ერთი მეთოდი. პირობითად მიღებულია ფერების აწყობა თეთრი მხრიდან. პირველი ეტაპი თეთრი მხარის შესავსებად ესაა თეთრი ცენტრის პოვნა და მასზე 4 გვერდითა (არა კუთხის) თეთრი ფერის მისადაგება, რათა მივიღოთ თეთრი ჯვარი. ამასთანავე იქედან გამომდინარე, რომ 33-ზე რუბიკის კუბის ცენტრალური ღერძები უძრავია (როგორც ყველა დიდი ზომის კენტი რუბიკის კუბები: 55, 77, 99...) ამიტომ ვიყენებთ პირდაპირ დამხმარებას და თეთრი ჯვრის კიდურა ფერებს ვუსაბამებთ გვერდითა ფერების ცენტრების ფერებს. იმისათვის, რომ კიდურა თეთრი ფერები უპრობლემოდ დაისვას თეთრი ცენტრის გარშემო, ჯერ თეთრ ჯვარს ვქმნით ყვითელ ცენტრზე და შემდეგ ზედა სიბრტყის სათანადო შებრუნებით, თითოეული წახნაგი 180°-იანი შემობრუნებით ჩამოგვაქვს ყვითლიდან თეთრ ცენტრზე.

მეორე ეტაპი ესაა თეთრი ფერის მხარისთვის შესაბამისი თეთრი კუთხის მისადაგება. ამისათვის რუბიკის კუბს ვაყირავებთ ისე რომ ყვითელი ცენტრი ზემოთ მოექცეს. შემდეგ, თუ ჩამოსატანი კუთხე ყვითელ სიბრტყეშია, ვერტიკალურად ვუმიზნებთ იმ კუთხეს რომლის ქვემოთაც ვაპირებთ მის ჩამოტანას და ვიწყებთ ↑↓ კომბინაციის იქამდე გამეორებას, სანამ თეთრი კუთხე არ ჩაიდგმება პირით ქვევით. ასე ვიქცევით დანარჩენი სამი კუთხის მიმართებაშიც. ის კუთხეები, რომლებიც გარკვეული მიზეზთა გამო აღმოჩნდა ქვემოთ, მაგრამ არაშესაბამის მხარეს, საკმარისია ისევ რუბიკის კუბის ისე დაჭრა, რომ კუთხის მარჯვენა მხარეს მოექცეს ზევით ასატანი არასწორი თეთრი კუთხე და იმავე კომბინაციით აგვაქვს ზევით, შემდეგ კი ქვევით სწორად ჩამოსატანად ვიყენებთ ზემოთხსენებულ ხერხს. ასე ივსება თეთრი მხარე სრულად ერთი ფერით.

მესამე ეტაპზე იწყება შუა (თეთრი ფერის პარალელური) სიბრტყის აწყობა. ამისათვის კუბიკს კვლავინდებურად ვიჭერთ ისე, რომ ქვედა მხარეს იყოს თეთრი ფერი, ზევით — ყვითელი. ყვითელთან ვეძებთ გვერდითა კვადრატს, რომელშიც არაა ყვითელი ფერი. კუბიკს ვიჭერთ ისე რომ აღნიშნული ორფეროვანი კუბიკის შუა ხაზზე ჩამოსატანად, ერთი ფერი ემთხვეოდე ჩვენს წინ არსებულ ცენტრალურ ფერს, ხოლო მეორე ფერი მარჯვნივ ვერტიკალურ ზედაპირზე იდგეს. ვაკეთებთ აღნიშნულ კომბინაციას — ↑↓ (ან ↑↓-ს მეორე შემთხვევაში). აღნიშნულს ვაკეთებთ ოთხივე გვერდისათვის, რის შემდეგადაც შუა სიბრტყე შეივსება. იმ შემთხვევაში თუ რომელიმე გვერდი არ იმყოფება ზევით ყვითლის ჯვრის ნაწილში, არამედ შუაწელზეა, მაგრამ არასათანადო ადგილას, უბრალოდ ვდგებით და იმავე კომბინაციით აგვაქვს ზევით რომლითაც ჩამოგვაქვს, შემდეგ ვუსადაგებთ შესაბამის ლოკაციას და ჩამოგვაქვს ბოლო კომბინაციით, რის შემდეგადაც კვადრატი დგება თავის ადგილზე.

მეოთხე ეტაპზე უნდა აიწყოს ყვითელი ჯვარი, რომელიც თეთრი ფერის მოპირდაპირე მხარესაა ყოველთვის კენტ რუბიკის კუბებში. ყვითელი ჯვრის ასაწყობად რამოდენიმე ვარიანტია. პირველი როცა ყვითელ ცენტრს არ გააჩნია არცერთი მხარი ზემოდან, არამედ მოქცეულია ქვეით, წითელი-ნარინჯისფერი-მწვანე-ლურჯის მხარეებზე. კვლავინდებურად ვიჭერთ ისე რომ ყვითელი მხარე ზევით იყოს, იმ მხარეს, სადაც ჩამოსულია ყვითელი ჯვრის გვერდი ვიჭერთ წინ, შემდეგ წინა სიბრტყეს 90°-ის ვატრიალებთ საათის მიმართულებით, ვაკეთებთ „პიფ-პაფს“ ↑↓ კომბინაციას და სიბრტყეს ვაბრუნებთ უკან 90°-ით საათის საწინააღმდეგო მიმართულებით. ამის შედეგად ყვითლის მხარეს შეიქმნება ჯვრის ორი ფრთა 90° კუთხით. შემდეგ აღნიშნულ კუთხეს ვაყენებთ ისე რომ შეიქმნას 09:00 საათის მსგავსი (ერთი მარცხნივ, მეორე მაღლა რომ იდგეს) და ჩვენს მხარეს მზერი ყვითელი ასატანი ფრთაზე გავიმეოროთ ამ ეტაპის პირველი კომბინაცია თავიდან. აღნიშნულის შედეგად ყვითლის ზედა სიბრტყეზე გამოჩნდება წრფეზე განთავსებული ყვითელი ფერები. კვლავინდებურად გავიმეორებთ ჩვენსკენ მზერი ყვითლის მიმართ პრველ კომბინაციას, რის შედეგადაც ვღებულობთ ყვითელ ჯვარს.

მეხუთე ეტაპზე ჯვრის კიდეები უნდა მიესადაგოს გვერდითა კიდეებს, როგორც თავიდან დავაწყვეთ თეთრი ფერის ჯვარი. ვეძებთ ორ ფრთას, რომელთა გვერდები მიესადაგებიან გვედითა სიბრტყეების ფერებს და ვიჭერთ ისე, რომ ერთი მოექცეს უკანა მხარეს, მეორე — მარჯვნივ. ვაკეთებთ შემდეგ კომბინაციას ↑↓↑↓. აღნიშნული კომბინაციით ყვითელი ჯვრის გვერდითა ყველა ფერი სრულად შეესაბამება თავისას.

მეექვსე ეტაპზე ყვითელი სიბრტყის კუთხის ელემენტები დგება თავ-თავის ადგილას. კვლავინდებურად ყვითელი მხარე ზევითაა. ვეძებთ ერთ რომელიმე კუთხეს რომელიც სწორედაა ამოტრიალებული და ვიჭერთ ისე რომ მოექციოს მარცხენა მხარეს და ვაკეთებთ კომბინაციას ↑↑↓↓. იმ შემთხვევაში თუ ფერები არ დაჯდება, ვიმეორებთ კიდევ ერთხელ ბოლო კომბინაციას. დასასრულს ვნახავთ, რომ ორი კუთხე გასწორდება, თუ რამე დარჩება გასასწორებელი ამოვატრიალებთ რუბიკის კუბს ისე რომ თეთრი მხარე ზემოთ მოექცეს, ხოლო გასასწორებელი კუთხე ქვევით მარჯვნივ და ვაკეთებთ „პიფ-პაფს“ ↑↓ კომბინაციას სანამ ყვითელი არ მოექცევა ქვევით (ამ დროს რუბიკის კუბი აირევა, მიუხედავად ამისა ის პოზიციურად უცვლელად უნდა დავტოვოთ და არ შევაბრუნოთ). შემდეგ ქვედა სიბრტყეს მოვაბრუნებთ ისე, რომ ქვედა მარჯვენა მხარეს მოექცეს მეორე გასასწორებელი ყვითელი კუთხე და ვაკეთებთ „პიფ-პაფს“ ↑↓ კომბინაციას სანამ არ მექცევა ქვევით აღნიშნული ყვითელი ფერი. ამ კომბინაციის შედეგად რუბიკის კუბი სრულად იწყობა.