Rubik con rắn

Rubik con rắn (Tiếng Anh: Rubik's Snake, hay còn gọi là Rubik dài, Rubik xoắn, Rubik rắn biến hình, Rubik rắn giải đố) là một loại đồ chơi gồm 24 vật hình nêm là khối lăng trụ tam giác vuông cân. Các khối được nối với nhau bằng bu lông lò xo để chúng có thể xoay được nhưng không bị tách rời. Bằng cách xoay, Rubik con rắn có thể tạo ra những hình dạng giống với nhiều vật thể, con vật hoặc hình học. Hình dạng "quả bóng" của nó trong bao bì là một hình rhombicuboctahedron (hình có 8 mặt hình tam giác và 18 mặt hình vuông) lõm và không đều.
Rubik con rắn được phát minh bởi Ernő Rubik, người được biết đến nhiều hơn với việc phát minh ra lập phương Rubik.
Phát hành.
Rubik được ra mắt vào năm 1981 trong thời kỳ đỉnh cao của cơn sốt lập phương Rubik. Theo lời Ernő Rubik: "Rubik không phải là một bài toán để giải quyết; nó mang đến khả năng kết hợp vô hạn. Đây là một công cụ để kiểm tra các ý tưởng về hình dáng trong không gian. Về mặt lý thuyết, số lượng khả năng kết hợp của Rubik là có hạn. Nhưng trên thực tế, con số này là vô hạn và cả đời bạn cũng không thể thực hiện hết tất cả các khả năng của nó."
Cấu trúc.
24 khối lăng trụ được sắp xếp thành hàng với một hướng xen kẽ nhau (bình thường và lật ngược xuống). Mỗi khối lăng trụ có thể ở bốn vị trí khác nhau với mỗi độ lệch 90°. Thường thì các khối lăng trụ có màu xen kẽ nhau.
Ghi chú xoay.
Hướng dẫn xoay.
Các bước cần để tạo ra một hình dạng tùy ý có thể được diễn tả bằng nhiều cách.
Một hình dạng phổ biến khi bắt đầu của Rubik là một thanh thẳng với các khối lăng trụ (trên và dưới) xen kẽ nhau, với các mặt hình chữ nhật hướng lên trên hoặc xuống dưới, và các mặt tam giác hướng về phía bạn. 12 khối lăng trụ bên dưới được đánh số từ 1 đến 12 theo thứ tự từ trái sang phải. Mặt nghiêng bên trái và phải của các khối lăng trụ lần lượt được gắn nhãn L (Left) và R (Right). Khối lăng trụ cuối cùng bên trên nằm ở bên phải, nên mặt L của khối lăng trụ 1 không có khối lăng trụ nào liền kề. Bốn vị trí khả thi của khối lăng trụ liền kề trên mặt nghiêng L và R được đánh số 0, 1, 2 và 3 (đại diện cho chỉ số xoắn giữa khối lăng trụ phía dưới và khối lăng trụ liền kề L hoặc R). Việc đánh số được dựa vào hướng của Rubik lúc xoay so với bạn: vị trí 1 là xoay khối liền kề về phía gần bạn, vị trí là 2 xoay ngược 90° và vị trí 3 là xoay khối liền kề ra xa bạn. Vị trí 0 là vị trí bắt đầu cho nên nó không được ghi chú rõ ràng trong các bản hướng dẫn từng-bước-một.
Dựa vào các quy tắc trên,mỗi lần xoay có thể được mô tả đơn giản là:
Xử lý máy.
Vị trí của 23 khu vực xoay cũng có thể được viết trực tiếp với nhau. Ở đây, các vị trí 0, 1, 2 và 3 luôn dựa trên độ xoay giữa khối lăng trụ bên tay phải với khối lăng trụ bên tay trái, khi nhìn từ bên phải trục quay. Tuy nhiên, bởi vì rất khó xác định thứ tự xoay nên nó khá là khó đọc đối với con người.
Phương pháp Fiore.
Thay vì dùng các con số, Albert Fiore dùng các chữ cái để chỉ hướng đoạn thứ hai (bên tay phải) được xoay như thế nào so với đoạn thứ nhất (bên tay trái): D, L, U, và R. Các giá trị này được liệt kê liên tiếp thay vì đánh số, nên nó giống một hình thẳng trọn vẹn chứ không phải là giả định như một điểm bắt đầu được ghi chú là DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD.
Công thức toán học.
Số lượng hình dạng khác nhau của Rubik con rắn tối đa là 423 = 70 368 744 177 664 (≈ 7×1013), tức là 23 khớp xoay với mỗi 4 vị trí của từng khớp xoay. Con số này trên thực tế là ít hơn vì một số hình dạng là bất khả thi về mặt không gian (bởi vì chúng cần có nhiều khối lăng trụ hơn trong cùng một vùng không gian). Berkes Dániel và Jakab Ferenc đã tính toán thông qua một nghiên cứu và tìm ra rằng có 13 535 886 319 159 (≈ 1×1013) vị trí khả thi khi không cho các khối lăng trụ va chạm hoặc đi qua một sự va chạm để đến vị trí khác; hay 6 770 518 220 623 (≈ 7×1012) ảnh gương (được định nghĩa là cùng một chuỗi các lượt, nhưng từ đầu kia của Rubik) được tính là một vị trí.