Rubiks terning
Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Rubik's terning er en mekanisk pusle-opgave, som blev opfundet af den ungarske billedhugger og arkitektur-professor Ernő Rubik i 1974. Det skønnes, at der på verdensplan er solgt over 100.000.000 eksemplarer af Rubiks terning eller efterligninger af den.
Indholdsfortegnelse |
[redigér] Historie
Rubiks terning nåede sin højeste popularitet i starten af 1980'erne, og det er stadig et populært legetøj. Mange lignende "puslerier" blev udgivet kort tid efter Rubiks terning, både af Rubik selv og af andre. De omfatter blandt andet Rubiks hævn, som er en 4 × 4 × 4 version af Rubiks terning. Der findes også 2 × 2 × 2 og 5 × 5 × 5 terninger (kendt som henholdsvis lommeterningen og professorens terning foruden puslespil med andre former, som f.eks. Pyraminx, der danner et tetraeder.
"Rubiks terning" er et varemærke, som tilhører Seven Towns Limited. Ernő Rubik har det ungarske patent nr. HU170062 for mekanismen, men undlod at tage internationalt patent.
[redigér] Beskrivelse
En Rubiks terning er en terning af plastik, hvis overflade er opdelt, så hver side består af ni kvadrater. Hver side kan roteres, så det giver indtryk af, at en hel skive af klodsen drejer sig. Derved opstår efterhånden den illusion, at den store terning består af 27 mindre terninger (3 × 3 × 3). I ordnet tilstand har hver side af terningen sin egen farve, men rotationen af siderne tillader de mindre terninger at være ordnet på mange forskellige måder.
Udfordringen består i at bringe terningen tilbage fra en givet orden til dens oprindelige orden, hvor hver side har sin egen farve.
[redigér] Opbygning
En standard-terning har en kantlængde på ca. 5,4 cm. Når "puslespillet" betragtes fra overfladen, ser det ud til at udgøres af 26 individuelle miniature-terninger. Imidlertid er den midterste "terning" på hver side kun en enkelt kvadratisk overflade, som er fastgjort til den indre mekanisme. Denne danner en struktur, som de øvrige stykker passer ind i og roterer omkring. Der er derfor 21 dele:
- En enkelt indre del med tre gennemgående aksler, som holder de seks centrale kvadrater på plads, men som tillader dem at rotere
- 20 mindre plastikdele, som passer ind i den, så den store terning dannes.
Terningen kan uden særlige problemer skilles ad, typisk ved at man presser et hjørne væk fra den centrale del, indtil det frigøres. Det er naturligvis enkelt at "løse" en terning på denne måde ved at samle den igen med den rigtige placering af delene, men det er jo ikke udfordringen.
Terningen har 12 kant-stykker, som hver har to farver, og 8 hjørne-stykker med hver tre farver. Hvert stykke har sin egen farvekombination, men ikke alle kombinationer af farver forekommer. Der vil f.eks. ikke være noget kantstykke med farverne hvid og gul, hvis de to farver findes på modstående sider af den færdige terning. Den relative placering af disse del-terninger kan ændres ved at man drejer en ydre trediedel af terningen henholdsvis 90, 180 eller 270 grader. Derimod kan placeringen af de farvede sider i forhold til deres placering på den ordnede terning ikke ændres, fordi den er fastlagt af de relative stillinger af de centrale felter og fordelingen af farvekombinationerne i kant- og hjørnestykker. På de sidst fabrikerede terninger er sidernes farver fordelt således: Rød overfor orange, gul overfor hvid og grøn overfor blå. Men der findes terninger med andre farveskemaer. Disse har gul overfor grøn og blå overfor hvid (mens rød stadig er overfor orange).
[redigér] Løsninger
Uafhængigt af hinanden er der fremkommet talrige generelle løsninger til Rubiks terning. En populær metode er at løse den "lag for lag", således at én side ordnes først, fulgt af den underliggende række, den midterste række og til sidst siden i bunden. Løsningerne udgør typisk en sekvens af handlinger. En sådan sekvens er en rækkefølge af terning-drejninger, som medfører et veldefineret resultat. Eksempelvis tillader en bestemt sekvens at ændre placeringen af tre hjørnestykker uden at berøre de øvrige stykkers placering. Sekvenserne gennemføres i en passende rækkefølge for at nå frem til terningens løsning. Komplette løsningsbeskrivelser kan findes på internettet, og ved deres hjælp kan man almindeligvis ordne en terning på under 5 minutter. Der er imidlertid forsket ganske meget i at finde optimale løsninger til Rubiks terning.
Patrick Bossert, der dengang var en 12-årig engelsk skoleelev, udgav sin egen løsning i en bog med den engelske titel You Can Do the Cube (ISBN 0140314830). Bogen er solgt i mere end 1,5 millioner eksemplarer over hele verden og lå på førstepladsen i bestseller-listerne for 1981 i aviserne The Times og New York Times.
Rubiks terning kan fremvise ialt (8! × 38−1) × (12! × 212−1)/2 = 43,252,003,274,489,856,000 forskellige ordninger (~4.3 × 1019), men den annonceres til at have "milliarder" af kombinationsmuligheder, formentlig på grund af vanskeligheden ved at fatte størrelsen af det rigtige tal. Til trods for disse utroligt mange stillinger kan enhver terning løses med højst 29 drejninger.
[redigér] Fridrich
Den mest benyttede metode til at løse Rubik's Cube med, er den såkaldte CFOP-metode (også kaldet Fridrich-metoden), der blev opfundet af Jessica Fridrich. Metoden består af 4 overodrnede skridt, der alle kan deles ind i mindre eller kobineres så flere skridt laves på én gang. CFOP er forbogstaverne i navnene på de forskellige skridt. De fire skridt hedder i kronologisk rækkefølge: Cross, F2L, OLL og PLL. Forkortelserne beskrives i de tilhørende afsnit.
Med denne metode er det muligt at løse Rubik's Cube på under 20 sek. Gennemsnitligt bruges, af en god cuber, 56 træk.
[redigér] Cross (C)
Første skridt går ud på at lave et kryds i, som regel, bunden eller toppen. Oftest bruges hvid/gul som bund-/topfarve - det er dog selvfølgelig valgfrit. På en normal 3x3x3 terning er midter felterne altid faste. Når krydset laves, betyder det, at midterfeltet skal have fire tilstødende cubies, der alle har samme farve som midterfeltet. Desunden skal de også passe med midterfelterne på siderne (se billedet).
Dette skrift er det korteste og kan i gennemsnit gøres i 7 træk og tage ca. 2 sekunder.
[redigér] First Two Layers (F2L)
Andet skridt går ud på at lave de to nederste lag samtidig! Dette gøres som regel i fire skridt - et for hvert hjørne. Hjørnebrikken og kantbrikken sættes sammen og placeres derefter i det respektive hjørne, eller de sættes sammen og placeres i en omgang.
Dette skridt er det længste og der findes et hav af forskellige metoder til at sætte dem på plads. Begyndere vil som regel sætte hjørnet på plads (altså lave først lag), og derefter sætte kanbrikkerne på plads (andet lag). De mere rutinerede cubere sætter dem i samtidig, men tager også brug af tomme plads ("empty slots").
Dette skridt er det længst og tager gennemsnitligt 4x7 træk lavet på ca. 4x2 sekunder. Det er dette træk der skal arbejdes mest på, hvis man vil være en hurtig cuber.
[redigér] Orient Last Layer (OLL)
Tredje skridt går ud på at orientere brikkerne i det sidste lag. Man skal altså have den samme farve på den sidste side. Der findes ca. 41 forskellige algoritmer til dette skridt. Dog kan de forskellige situationer spejles eller drejes, så der på den måde opstår flere forskellige.
Dette skridt kan deles ind i mindre dele, ved fx at lave et krys svarende til det i bunden. Det kan laves med en enkelt algoritme, der er 6 træk lang. Derefter er det kun hjørneblikkerne der mangler. De kan løses med 6 forskellige algortimer. Til dette skridt bruges i gennemsnit 9 træk og det tager ca. 3 sek.
[redigér] Permute Last Layer (PLL)
Fjerde og sidste skridt. Her placeres brikkerne rigtigt uden, at de bliver vendt. Der skal bruges ca. 21 algoritmer til dette skridt, hvis man tæller spejlinger med.
Det tager som regel 3 sekunder at lave dette skridt og kan i gennemsnit laves med 12 træk.
[redigér] Rekorder
Der har været afholdt mange konkurrencer for at afgøre, hvem som kunne ordne Rubiks terning på kortest tid. Det første verdensmesterskab afholdtes 5. juni 1982 i Budapest og blev vundet af Minh Thai, en vietnamesisk student fra Los Angeles i tiden 22,95 sekunder. Det første Danmarksmesterskab i Rubiks terning blev afholdt af Kubologisk Sportsforening i 1981. Ved Danmarksmesterskabet i 1981 lå de bedste tider lige under 40 sekunder.
Den officielle verdensrekord på 20,00 sekunder (et gennemsnit over 5 terninger) blev sat den 24. august 2003 i Toronto af Dan Knights fra San Francisco. Denne rekord anerkendes af varemærkets indehavere og også af Guinness Rekordbog.
Imidlertid anser næsten alle, der konkurrerer om at opnå den hurtigste løsning af terningen, Shotaro "Macky" Makisumi for den retmæssige verdensrekord-holder med tiden 12,11 sekunder, opnået i 2004 under Caltech's forårsturnering. Makisumi gik på dette tidspunkt i 8. klasse og var 14 år gammel. Under turneringer nu er det ikke længere usædvanligt at se tider, der er en del bedre end Dan Knights' officielle verdensrekordtid.
Den officielle verdensrekord er på 10.48 sekunder (ved starten af år 2007). Rekordindehaveren hedder Toby Mao og kommer fra USA. Den uofficielle verdensrekord ligger på kun 7.12 sekunder. Se de nyeste tider på Speedcubing.com.
I Danmark har den 17 år, Lasse Mørch, d. 28/5-2006 lavet den på 1 minut og 8 sekunder og dette er godkendt af Børnenes Rekordbog i Danmark.
 |
Commons har billeder og/eller lyd med forbindelse til: |
[redigér] Eksterne henvisninger
