К сорокалетию замечательного изобретения венгерского дизайнера Ернё Рубика мы представляем один из простейших способов сборки «Магического кубика». 

Кадр из фильма «ВАЛЛ·И»

©КиноПоиск

На сегодняшний день рекорд сборки кубика Рубика составляет 5,55 секунд. Возможно, кто-то из наших читателей, при надлежащей тренировке, сумеет превзойти это достижение спидкубера Мэтса Волка.

Кубик Рубика представляет собой пластмассовый куб, каждая из 6 квадратных граней которого содержит в себе 9 миниквадратов. Каждый поворот грани на рисунке изображен в виде стрелки в квадрате 3Х3. Будем считать, что Ф (фасад) – передняя грань кубика.  
 

^{Рис. 0. Буква Ф соответствует повороту передней грани по часовой стрелке на 90°, Ф’ – аналогичный поворот против часовой стрелки. Ф2 – поворот на 180°. Аналогично с другими гранями: левой – Л, правой – П, верхней – В и нижней –Н. Если грань не закрашена, значит, ее цвет не фиксирован.} 

^{©Журнал «Квант»} 

На каждом рисунке представлен исходный вид кубика, затем последовательность поворотов и, наконец, конечное положение кубика в конце данного этапа.

Грань с синим квадратом в центре всегда будет верхней, в конце сборки она станет вся синей, а нижняя – зеленой. Передней гранью в процессе сборки будет становиться любая из четырех боковых граней.

Шаг 1: нижний крест

Для начала выбираем один из реберных кубиков с зеленой гранью и поворачиваем боковую грань, на которой он находится, переведя его в верхнюю грань. Допустим, вторая грань реберного кубика – желтая: поворачиваем кубик Рубика так, чтобы сделать грань с желтым нейтральным квадратом передней.

Затем, поворачивая верхнюю грань, приводим кубик в одно из двух исходных положений, как показано на рисунке. Достигнутое положение затем нельзя портить ни в коем случае. Думайте каждый раз самостоятельно, как этого добиться. 

^{Рис. 1. Шаг 1: нижний крест}

^{©Журнал «Квант»} 

На остальных рисунках передняя грань отныне всегда будет желтой – с желтым квадратом в центре, а правая – оранжевой.  

^{Рис. 2. Шаг 2: нижний угловой кубик}

^{©Журнал «Квант»} 

Шаг 2: нижний угловой кубик

Берем любой угловой кубик с зеленой гранью из верхнего слоя и, поворачивая верхнюю грань, ставим его прямо над его местом в нижнем слое.

На рисунке 2 показаны три варианта исходных положения, один из которых должен занять при этом кубик. Следуя поворотам, соответствующим каждому из вариантов, добиваемся окончательного положения.

Если вдруг в верхнем слое не осталось угловых кубиков с зеленой гранью, поворачиваем кубик, чтобы он оказался «передним-правым-нижним», и проделываем одну из операций рисунка 2. 

^{Рис. 3. Шаг 3: сборка среднего слоя}

^{©Журнал «Квант»} 

Шаг 3: сборка среднего слоя
 

Выбираем реберный кубик без синих граней в верхнем слое и поворачиваем верхнюю грань так, чтобы привести кубик в одно из исходных положений рисунка 3. Далее выполняем повороты, изображенные на рисунке. 

Если в верхнем слое нет ни одного кубика без синей грани, но какой-то из средних реберных кубиков не находится в окончательном положении, поворачиваем кубик так, чтобы этот кубик оказался «передним-правым», и совершаем любую из операций на рисунке 3.

^{Рис. 4. Шаг 4: ориентирование верхних реберных кубиков}

^{©Журнал «Квант»} 

Шаг 4: ориентирование верхних реберных кубиков

В зависимости от исходного положения выполняем повороты, показанные на рисунке 4. В результате верхние реберные кубики будут установлены синими гранями вверх. 

^{Рис. 5. Шаг 5. Перестановка верхних реберных кубиков}

^{©Журнал «Квант»} 

Шаг 5. Перестановка верхних реберных кубиков

В случае, если один из верхних реберных кубиков уже стоит в конечном положении, а три других надо переставить по часовой стрелке, помещаем кубик в исходное положение и совершаем операции, указанные на рисунке. 

В противном случае следует перевернуть верхнюю грань так, чтобы какие-то два ее реберных кубика встали правильно. Если два других правильно не встанут, то дальше действуем в зависимости от того, являются ли «правильные» кубики соседними или противоположными. В случае соседних – поворачиваем верхнюю грань еще на 90° против часовой стрелки.

В случае противоположных – выполняем операции на рисунке, приняв за переднюю любую боковую грань кубика; после этого, повернув верхнюю грань на 90° в нужном направлении, опять придем к нужному результату.

^{Рис. 6. Шаг 6: ориентирование трех верхних кубиков}

^{©Журнал «Квант»} 

Шаг 6: ориентирование трех верхних кубиков
 

После шага 5 неправильно повернутыми могут быть два, три или четыре кубика. В случае трех «неправильных» кубиков помещаем кубик в одно из двух исходных положений рисунка 6 и действуем согласно рисунку. 

В случае двух иди четырех кубиков располагаем кубик так, чтобы левый верхний угол передней грани был синим, и выполняем операцию Т’ для случая двух кубиков или Т для четырех. После этого выполняем операцию Т, приняв за переднюю соответствующую боковую грань кубика.

^{Рис. 7. Шаг 7: установка трех верхних угловых кубика}

^{©Журнал «Квант»} 

Шаг 7: установка трех верхних угловых кубика

На данном этапе:

а) Все верхние угловые кубики стоят на своих местах – кубик собран.

б) Один из верхних угловых кубиков стоит правильно, остальные надо переставить. Выполняем одну из двух операций на рисунке 7, в зависимости от того, следует ли переставлять неправильные кубики по или против часовой стрелки.

в) Все верхние угловые кубики стоят не на своих местах.

Выполняем любую из операций рисунка 7, принимая любую боковую грань за переднюю. Один из кубиков встанет правильно, и мы получим случай б).

Поздравляем: вы собрали кубик Рубика!

Если с первого раза что-то не получилось, не отчаивайтесь: пробуйте снова и снова.

Самому изобретателю кубика Ернё Рубику понадобился целый месяц, чтобы впервые собрать свое детище. 

материал с naked-science.ru