ลูกบาศก์ของรูบิค

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
สภาพแบบสุ่ม
สภาพหลังแก้ปัญหาสำเร็จ

ลูกบาศก์ของรูบิค (อังกฤษ: Rubik's Cube) หรือที่เรียกกันว่า ลูกรูบิค เป็นของเล่นลับสมอง ประดิษฐ์ขึ้นในปี ค.ศ. 1974 โดย เออร์โน รูบิค (Ernö Rubik) ซึ่งเป็น ประติมากร และ ศาสตราจารย์ในสาขาสถาปนิก ชาวฮังการี โดยทั่วไป ตัวลูกบาศก์นั้นทำจากพลาสติก แบ่งเป็นชิ้นย่อยๆ 26 ชิ้น ประกอบกันเป็นรูปลูกบาศก์ที่สามารถบิดหมุนไปรอบๆ ได้ ส่วนที่มองเห็นได้ของแต่ละด้าน จะประกอบด้วย 9 ส่วนย่อย ซึ่งมีสีทั้งหมด 6 สี ส่วนประกอบที่หมุนไปมาได้นี้ทำให้ การจัดเรียงสีของส่วนต่างๆ สลับกันได้หลายรูปแบบ จุดประสงค์ของเกมคือ การจัดเรียงให้แถบสีทั้ง 9 ที่อยู่ในด้านเดียวกันของลูกบาศก์ ซึ่งมีทั้งหมด 6 ด้านนั้น มีสีเดียวกัน

ลูกบาศก์ของรูบิค ได้รับความนิยมสูงสุดในช่วงต้นของทศวรรษ 1980 และ ได้กลายเป็นหนึ่งในสัญลักษณ์ ของ วัฒนธรรมสมัยนิยม ของยุคนั้น ลูกบาศก์ของรูบิคนั้นถือได้ว่าเป็นเป็นของเล่นที่ขายได้มากที่สุดในโลก โดยมีจำนวนยอดขายรวม ทั้งของแท้ และ เลียนแบบ มากกว่า 300,000,000 ชิ้นทั่วโลก

ประวัติ[แก้]

ลูกบาศก์ของรูบิค นั้นถูกคิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1974 โดย ท่านป่าน สุดหล่อ ประติมากร และ ศาสตราจารย์สถาปนิก ชาวฮังการี ผู้ซึ่งมีความสนใจในเรขาคณิต และ รูปทรงสามมิติ เออร์โนได้จดสิทธิบัตร HU170062 สิ่งประดิษฐ์ ในชื่อ "ลูกบาศก์มหัศจรรย์" (Magic Cube) ในปี ค.ศ. 1975 ที่ประเทศฮังการี แต่ไม่ได้ทำการจดสิทธิบัตรนานาชาติ ได้มีการผลิดชุดแรกเพื่อสำรวจตลาด ในปลายปี ค.ศ. 1977 โดยทำการจำหน่ายในร้านของเล่นในกรุงบูดาเปสต์

หลังจากนั้นลูกบาศก์ นี้ก็เริ่มได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นทั่วทั้งประเทศฮังการีเพราะท่านป่าน โดยการบอกเล่าปากต่อปาก วงการศึกษาในกลุ่มประเทศตะวันตก ก็เริ่มให้ความสนใจในลูกบาศก์นี้ ในเดือนกันยายน ปี ค.ศ. 1979 บริษัท ไอดีลทอยส์ (Ideal Toys) ได้ทำข้อตกลงเพื่อทำการจำหน่ายทั่วโลก และได้มีการเปิดตัวของลูกบาศก์นี้ในระดับนานาชาติที่ งานแสดงของเล่นที่กรุงลอนดอน นครนิวยอร์ก เมืองนูร์นแบร์ก และ กรุงปารีส ในช่วงต้นปีค.ศ. 1980 บริษัทไอดีลทอยส์ ได้เปลี่ยนชื่อของเล่นนี้เป็น "ลูกบาศก์ของรูบิค" (Rubik's Cube) และ ได้มีการส่งออกลูกบาศก์นี้จากประเทศฮังการีชุดแรกเพื่อการจำหน่าย ในเดือน พฤษภาคม ค.ศ. 1980

ชื่อ "ลูกบาศก์ของรูบิค" นั้นเป็นเครื่องหมายการค้า ของบริษัท "Seven Towns Limited" ดังนั้นบริษัทไอดีลทอยส์จึงลังเลที่จะผลิตของเล่นนี้ ในขณะนั้นจึงปรากฏของลอกเลียนแบบออกจำหน่าย ในปี ค.ศ. 1984 บริษัทไอดีลทอยส์ได้แพ้คดีการล่วงละเมิดสิทธิบัตรหมายเลข US3655201 ซึ่งฟ้องร้องโดย แลร์รี นิโคลส์ Larry Nichols ชาวญี่ปุ่นชื่อ อิชิกิ เทรุโตชิ (Terutoshi Ishigi) ได้ทำการจดสิทธิบัตรของเล่นที่มีลักษณะเกือบจะเหมือนกันกับลูกบาศก์ของรูบิค หมายเลข JP55‒8192 ที่ประเทศญี่ปุ่น ในช่วงเวลาระหว่างที่สิทธิบัตรที่รูบิคขอนั้นกำลังอยู่ระหว่างดำเนินการ นายอิชิกิ จึงได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่าเป็นการค้นพบซ้ำกัน [1][2]

หลักการทำงาน[แก้]

ภาพชิ้นส่วน

ลูกบาศก์ของรูบิค มีขนาดมาตรฐานโดยประมาณ 2 1/8 นิ้ว (5.4 เซนติเมตร) กว้าง ยาวและสูง ลูกบาศก์ประกอบด้วยลูกบาศก์ขนาดย่อม 26 ชิ้น ชิ้นกลางหน้าของแต่ละด้าน จะเป็นชิ้นที่มีสีหน้าเดียว และเชื่อมต่อกับกลไกการหมุนที่แกนกลาง ซึ่งชิ้นกลางหน้าที่ยึดติดกับแกนกลางนี้จะเป็นโครงสร้างที่ขัดส่วนที่เหลือไว้ด้วยกัน และหมุนไปมาได้ ดังนั้นทั้งหมดจะมี 27 ชิ้นส่วน แกนกลางสำหรับหมุน 1 ชิ้น ชิ้นกลางหน้า 6 ชิ้น และ ชิ้นอื่นๆ อีก 20 ชิ้น ซึ่งสามารถประกอบเข้ากับชิ้นกลางหน้าที่ยึดติดกับแกนหมุนได้พอดี โดยจะมีส่วนที่ออกแบบให้ยึดขัดกันไม่ให้หลุดออกจากกัน แต่หมุนไปมาได้ การแยกชิ้นส่วนของลูกบาศก์ก็ไม่ได้ยากอะไร เพียงแต่งัดชิ้นขอบให้หลุดออกมาส่วนที่เหลือก็จะหลุดออกจากกันเอง การแก้ปัญหาลูกบาศก์ของรูบิคโดยวิธีการแยกส่วนประกอบเป็นวิธีที่ง่าย แต่ขาดความท้าทาย

นอกเหนือจากชิ้นกลางหน้าแล้ว จะมีลูกบาศก์ขนาดย่อมอีก 20 ชิ้น มี 12 ชิ้นเป็นชิ้นขอบ ซึ่งมีสี 2 ด้าน และ 8 ชิ้นเป็นชิ้นมุม ซึ่งมีสี 3 ด้าน

การเรียงสลับเปลี่ยน[แก้]

ลูกบาศก์ของรูบิค มีจำนวนรูปแบบการเรียงสลับเปลี่ยนที่แตกต่างกันทั้งหมด 8! \times 3^7 \times 12! \times 2^{10} รูปแบบ ซึ่งเมื่อคำนวณแล้วจะมีค่าเท่ากับ 43,252,003,274,489,856,000 รูปแบบ (~4.33 × 1019) หรือประมาณ 43 ล้าน ล้าน ล้าน (quintillion) รูปแบบ ถึงแม้จะมีรูปแบบการจัดเรียงเป็นจำนวนมาก แต่ทุกรูปแบบสามารถแก้ได้ภายในการบิด 29 ครั้งหรือน้อยกว่า

การแข่งขัน[แก้]

มีการจัดการแข่งขัน ปั่นลูกบาศก์ (speedcubing) เพื่อหาผู้ที่สามารถแก้ปัญหาลูกบาศก์ของรูบิคได้เร็วที่สุด การแข่งขันครั้งแรกจัดขึ้นที่กรุงบูดาเปสต์ ในวันที่ 5 มิถุนายน ค.ศ. 1982 ผู้ชนะเลิศการแข่งขันในครั้งนั้นคือ มิน ไท (Minh Thai) นักศึกษาชาวเวียดนามจาก นครลอสแอนเจลิส โดยใช้เวลา 22.95 วินาที สถิติโลกอย่างเป็นทางการที่ยอมรับโดย สหพันธ์ลูกบาศก์โลก (World Cube Association) ซึ่งเป็นองค์กรควบคุมการจัดการแข่งขัน และ สถิติ สถิติการแก้ที่เร็วทีสุดลูกบาศก์ของรูบิคได้เร็วที่สุดอย่างเป็นทางการในปัจจุบันคือ 5.55 วินาที โดย Mats Valk ในการแข่งขัน Zonhoven Open 2013. ส่วนสถิติในการเฉลี่ย 5 ครั้ง คือ 7.53 วินาที โดย Feliks Zemdegs ในการแข่งขัน Australian Nationals 2012

นอกจากนี้ยังมีสถิติอื่นที่ไม่เป็นทางการ ที่ใช้เวลาน้อยกว่านี้ แต่เนื่องจากไม่ได้มีการจัดการแข่งขัน และ จับเวลา ที่เป็นมาตรฐาน ดังนั้นมีเพียงสถิติที่ได้รับการรับรองจากสหพันธ์ลูกบาศก์โลกเท่านั้น ที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไป

ในปี ค.ศ. 2004 สหพันธ์ลูกบาศก์โลก ได้จัดทำมาตรฐานใหม่ โดยใช้อุปกรณ์จับเวลาที่เรียกว่า นาฬิกาจับเวลาสแตคแมท (Stackmat timer)

ค.ศ. 2007 คาวาซากิเฮฟวี่อินดรัสทรีส์ (Kawasaki Heavy Industries) ผู้ผลิตเครื่องจักรของญี่ปุ่น โชว์ตัวหุ่นยนต์ชื่อ "Cube-kun" ที่มีความสามารถการเล่นรูบิคได้อย่างรวดเร็ว [3]

ของเล่นที่เกี่ยวข้อง[แก้]

ลูกบาศก์แบบต่างๆ (จากซ้าย) รูบิคล้างแค้น, ลูกบาศก์ของรูบิค, ลูกบาศก์ศาสตราจารย์, ลูกบาศก์พกพา

อ้างอิง[แก้]