Kuidas Rubiku kuubik kokku keerata

Rubiku kuubik on tore mänguasi, mis jutu järgi aitab edendada loogilist ja ruumilist mõtlemist. Tunnistan üles, et olen Rubiku kuubikut kruttinud üle 25 aasta ja teen seda tänase päevani. Ei oska öelda, milline ma oleksin täna ilma Rubiku kuubikuta ja kas mu kujunemislugu oleks skeptik.ee-ni viinud, kuid abiks on ehk ikka olnud.

Allolev kokkukeeramise õpetus ilmus esmakordselt skeptikkk kodukal ja seda on vahelduvate hoogudega päris aktiivselt kasutatud.

Nüüd tasub oma defkaajal tutvuse kaudu soetatud kuubik pööningule viidud mänguasjade kastist välja otsida või minna Tallinnas Taibula poodi Tartu mnt 28 ja osta uus (230 kr).

Tutvustan lühidalt üht võimalikku viisi, kuidas sassis Rubiku kuubik kokku keerata. Seda meetodit tutvustan seepärast, et kunagi ammu sain ise samal moel kuubiku kokku ja sellelt baasilt oli juba hea ise edasi nuputada. Kiht-kihilt meetod on minu meelest hea just seetõttu, et vajaminevaid valemeid on vähene hulk ja tegevuste järjekord hästi jälgitav. On muidugi ka teisi viise ja kui on eesmärgiks purustada senine maailmarekord (7 sekundit), siis allolev meetod eriti ei kõlba.

Praegu suudan mõne lisavalemiga keskmiselt umbes 50 sekundiga kuubiku kokku saada. Kui kõvasti trenni tegin, siis vajus keskmine 30 sekundi juurde ja parim aeg oli 11 sekundit, aga see oli pigem juhuslik fluktuatsioon, mida ohtrate katsete hulgas ikka võib ette tulla.

Õpetus

Kolmevärvilisi nimetan nurgaklotsideks ja kahevärvilisi servaklotsideks (-tükkideks).

Jätan vahele esimese korruse kokkuehitamise õpetuse. Loodan ja usun, et selle ülesande lahendamine pole just liiga raske ning ajude pingutamine toob häid tulemusi. Lisaks saab selle pingutuse käigus tuttavaks kuubiku siseeluga, mis edasisteski tegevustes kasuks tuleb. Veel võtan vabaduse alustada valgest küljest, sest ise keeran ka esmalt just valge tahu kokku.

Ehk meil on selline olukord:

Pange tähele, et koos on nii valge tahk kui ka seda piiravad ääred.

Järgmisel sammul on ülesandeks kokku saada teine korrus. Teine korrus nurgatükke ei sisalda. Teise korruse servaklotsid võivad asetseda alumises kihis, juba teisel korrusel, kuid vales kohas või valet pidi või ka õiges kohas ja õiget pidi. Igatahes on vaja nende kahevärviliste servaklotside asukohad tuvastada.

Kui vajalik klots asub põhjakihis, siis üks kahest alljärgnevast valemist aitab selle teisele korrusele saata:

…või…

Nurgaga nool tähendab, et fronti (siin pildil oranž) tuleb keerata kas siis päripäeva või vastupäeva.

Kui vajalik klots juhtub juba teisel korrusel, kuid vales kohas või valet pidi olema, siis selle allatoomiseks kasuta sedasama valemit, leia vastavalt joonisele alumist kihti keerates õige lähtepositsioon ja kasuta taas üht ülemistest valemitest. Kõige kehvemal juhul tuleb valemeid kaheksa korda läbi keerutada, aga seda juhtub harva.

Õnnitlused! Teine kiht on koos.

Kolmanda kihi kokkusaamine koosneb kahest osast, mis omakorda kahest osast koosnevad.

Esiteks tuleb kokku saada nö põhja rist, see ülesanne koosneb:
a) servaklotside õigesse kohta ajamises ja
b) servaklotside õiget pidi keeramises.

Ja teiseks tuleb kolmevärvilised nurgatükid paika saada ja seegi koosneb kahest järgust:
a) nurkade õigesse kohta karjatamisest ja
b) nurgatükkide õiget pidi keeramisest.

Keera kuubik tagurpidi (põhjakiht saab ülemiseks) ja vaata, kuidas klotsid A, B, C ja D paigutunud on.

Kihti pöörates võib ilmneda:
1. kõik neli klotsi on õiges kohas (juhtub harva)
1.1. kõik neli on ka õiget pidi (juhtub veelgi harvem)
1.2. kõik neli on valet pidi
1.3. kaks naabertükki on valet pidi ja kaks on õiget pidi (nt AD ja BC)
1.4. kaks vastastükki on õiget pidi ja kaks valet pidi (nt AC ja BD)

2. kaks naaberklotsi on õiges kohas, kaks omavahel vahetuses (nt CD ja AB)
3. kaks vastasklotsi on õiges kohas, kaks omavahel vahetuses (nt BD ja AC)

Klotside ringi pööramisega tegeleme hiljem, kuid kohaleajamiseks piisab ühest valemist:

Eeldatud on, et klotsid A ja D on õiges kohas (võivad olla tagurpidi) ning B ja C vajavad vahetamist.

Variandi 3 puhul tuleb see valem üks kord niisama läbi keerutada, otsida kihti muu kuubiku suhtes keerates skeemile sobilik seis ja siis veelkord läbi keerata.

Nonii, põhja risti klotsid peaksid nüüd õiges kohas olema. Nüüd jääb vaid üle need ringi keerata, kui vaja.

Võimalikud olukorrad:
1. polegi vaja midagi ringi keerata
2. kaks naabrit vaja ringi keerata (A ja D)
3. kaks vastasklotsi vaja ringi keerata (D ja B)
4. kõik neli vaja ringi keerata
5. üks vaja ringi keerata – keegi on kuubiku lahti võtnud ja valesti kokku pannud, sellisel juhul võta see üks klots kuubikust jõuga välja ja suru õiget pidi tagasi.

… või variant 3…

Variant 4 puhul tee kaks korda läbi variant 2.

Õnnitlused! Põhja rist on koos.

Ja nüüd nurgad.
Esmalt ajame nurgad õigesse kohta:

…või…

Seda muidugi juhul, kui vähemalt üks nurk juba on õiges kohas. Kui ükski nurk pole paigas, siis tee üks nurgavahetusvalemitest sedasi läbi, et üks nurk omale kohale jõuaks (jällegi – polaarsus pole esialgu oluline) ja siis sobilik valem, et kõik nurgad paika saaks. Sedasi peaks kõige rohkem kahe nurgavahetusvalemi läbi keeramisega kõik nurgad omale kohale jõudma.

Kui aga pika punnimise peale jääb ette olukord, et kaks nurka peaks omavahel ära vahetama, siis on aeg jällegi kuubik lahti murda ja see asi vägisi ära teha, muul moel see võimalik pole.

Viimase sammuna on vaja nurgad õiget pidi keerata.

Võimalikud olukorrad:
1. kõik neli õiget pidi = kuubik on juba koos
2. kõik neli vaja pöördesse ajada
3. kolm vaja ringi keerata
4. kaks vaja ringi keerata
5. üks vaja ringi keerata – kasuta jõudu

…või…

Variant 2 ja 3 puhul tuleks valem kaks korda läbi teha ja mõnikord võib abiks olla kollase tahu frondiks võtmine.

Õnnitlused! Terve kuubik peaks nüüd koos olema!

Põhimõtteliselt on siin antud viis valemit, millega terve kuubiku saab kokku keerata:

• üks valem kahes variandis teise korruse jaoks
• üks valem põhja risti klotside paigale ajamiseks
• üks valem kahes variandis põhja risti klotside ringikeeramiseks
• üks valem kahes variandis põhja nurkade kohaleajamiseks
• üks valem variantidega põhja nurkade ringikeeramiseks

Tegelikult on iga põhja risti olukorra kohta oma valem. Sama kehtib ka paljude nurkade seisude kohta ja mõnikord saab nurki ja risti tükke ka korraga paika ajada, kuid esialgu piisab täiesti neist viiest siin antud valemist, et seni võimatuna tundunud ülesanne rahuliku näoga ära teha.

Palun andke teada, kui mõni koht on segaselt, arusaamatult, mitmemõtteliselt kirjeldatud või oleks vaja veel mõnd selgitavat joonist.

Sihitult keeramise abil on samuti võimalik Rubiku kuubik kokku saada, kuid arvestades, et võimalike permutatsioonide arv on 43 252 003 274 489 856 000 (43 kvintiljonit) ning kui ühes sekundis läbida neist kümme (päris nobe keeramine), siis kuluks ikka 137 miljardit aastat. Võrdluseks on meie universumi vanus teadaolevalt 13,7 miljardit aastat.