"รูบิค" ของเล่นลับสมอง

"รูบิค" ของเล่นลับสมอง

             ลูกบาศก์ของรูบิค หรือที่เรียกกันว่า ลูกรูบิค เป็น ของเล่นลับสมอง ประดิษฐ์ขึ้นในปี ค.ศ.1974 โดย เออร์โน รูบิค (Ernö Rubik) ซึ่งเป็นประติมากร และศาสตราจารย์ในสาขาสถาปนิก ชาวฮังการี โดยทั่วไปตัวลูกบาศก์นั้น ทำจากพลาสติก แบ่งเป็นชิ้นย่อยๆ 26 ชิ้น ประกอบกันเป็นรูปลูกบาศก์ ที่สามารถบิดหมุนไปรอบๆ ได้ ส่วนที่มองเห็นได้ของแต่ละด้าน จะประกอบด้วย 9 ส่วนย่อย ซึ่งมีสีทั้งหมด 6 สี ส่วนประกอบที่หมุนไปมาได้นี้ ทำให้การจัดเรียงสีของส่วนต่างๆ สลับกันได้หลายรูปแบบ จุดประสงค์ของเกม คือ การจัดเรียงให้แถบสีทั้ง 9 ที่อยู่ในด้านเดียวกันของลูกบาศก์ ซึ่งมีทั้งหมด 6 ด้านนั้น มีสีเดียวกัน


             ลูกบาศก์ของรูบิค ได้รับความนิยมสูงสุดในช่วงต้นของทศวรรษ 1980 และได้กลายเป็นหนึ่งในสัญลักษณ์ของวัฒนธรรมสมัยนิยมของยุคนั้น ลูกบาศก์ของรูบิคนั้น ถือได้ว่าเป็นเป็นของเล่นที่ขายได้มากที่สุดในโลก โดยมีจำนวนยอดขายรวมทั้งของแท้และเลียนแบบ มากกว่า 300,000,000 ชิ้นทั่วโลก
ประวัติ             ลูกบาศก์ของรูบิค ถูกคิดค้นขึ้นในปี ค.ศ.1974 โดย เออร์โน รูบิค ประติมากร และศาสตราจารย์สถาปนิก ชาวฮังการี ผู้ซึ่งมีความสนใจในเรขาคณิต และรูปทรงสามมิติ เออร์โน ได้จดสิทธิบัตร HU170062 สิ่งประดิษฐ์ ในชื่อ "ลูกบาศก์มหัศจรรย์" (Magic Cube) ในปี ค.ศ.1975 ที่ประเทศฮังการี แต่ไม่ได้ทำการจดสิทธิบัตรนานาชาติ ได้มีการผลิดชุดแรกเพื่อสำรวจตลาด ในปลายปี ค.ศ.1977 โดยทำการจำหน่ายในร้านของเล่นในกรุงบูดาเปสต์

             หลังจากนั้น ลูกบาศก์นี้ก็เริ่มได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นทั่วทั้งประเทศฮังการี โดยการบอกเล่าปากต่อปาก วงการศึกษาในกลุ่มประเทศตะวันตก ก็เริ่มให้ความสนใจในลูกบาศก์นี้ ในเดือนกันยายน ปี ค.ศ. 1979 บริษัท ไอดีลทอยส์ (Ideal Toys) ได้ทำข้อตกลงเพื่อทำการจำหน่ายทั่วโลก และได้มีการเปิดตัวของลูกบาศก์นี้ในระดับนานาชาติ ที่งานแสดงของเล่นที่กรุงลอนดอน นครนิวยอร์ก เมืองนูร์นแบร์ก และ กรุงปารีส ในช่วงต้นปี ค.ศ.1980 บริษัท ไอดีลทอยส์ ได้เปลี่ยนชื่อของเล่นนี้เป็น "ลูกบาศก์ของรูบิค" (Rubik's Cube) และ ได้มีการส่งออกลูกบาศก์นี้ จากประเทศฮังการีชุดแรกเพื่อการจำหน่าย ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ.1980

             ชื่อ "ลูกบาศก์ของรูบิค" เป็นเครื่องหมายการค้า ของบริษัท "Seven Towns Limited" ดังนั้น บริษัทไอดีลทอยส์ จึงลังเลที่จะผลิตของเล่นนี้ในขณะนั้น จึงปรากฏของลอกเลียนแบบออกจำหน่าย ในปี ค.ศ.1984 บริษัท ไอดีลทอยส์ ได้แพ้คดีการล่วงละเมิดสิทธิบัตรหมายเลข US3655201 ซึ่งฟ้องร้องโดย แลร์รี นิโคลส์ Larry Nichols ชาวญี่ปุ่นชื่อ อิชิกิ เทรุโตชิ (Terutoshi Ishigi) ได้ทำการจดสิทธิบัตรของเล่นที่มีลักษณะเกือบจะเหมือนกันกับลูกบาศก์ของรูบิค หมายเลข JP55‒8192 ที่ประเทศญี่ปุ่น ในช่วงเวลาระหว่างที่สิทธิบัตรที่รูบิคขอนั้น กำลังอยู่ระหว่างดำเนินการ นายอิชิกิ จึงได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่าเป็นการค้นพบซ้ำกัน
หลักการทำงาน
             ลูกบาศก์ของรูบิค มีขนาดมาตรฐานโดยประมาณ 2 1/8 นิ้ว (5.4 ซ.ม.) กว้าง ยาว และสูง ลูกบาศก์ประกอบด้วย ลูกบาศก์ขนาดย่อม 26 ชิ้น ชิ้นกลางหน้าของแต่ละด้าน จะเป็นชิ้นที่มีสีหน้าเดียว และเชื่อมต่อกับกลไกการหมุนที่แกนกลาง ซึ่งชิ้นกลางหน้าที่ยึดติดกับแกนกลางนี้ จะเป็นโครงสร้างที่ขัดส่วนที่เหลือไว้ด้วยกัน และหมุนไปมาได้ ดังนั้น ทั้งหมดจะมี 27 ชิ้นส่วน แกนกลางสำหรับหมุน 1 ชิ้น ชิ้นกลางหน้า 6 ชิ้น และ ชิ้นอื่นๆ อีก 20 ชิ้น ซึ่งสามารถประกอบเข้ากับชิ้นกลางหน้าที่ยึดติดกับแกนหมุนได้พอดี โดยจะมีส่วนที่ออกแบบให้ยึดขัดกันไม่ให้หลุดออกจากกัน แต่หมุนไปมาได้ การแยกชิ้นส่วนของลูกบาศก์ก็ไม่ได้ยากอะไร เพียงแต่งัดชิ้นที่เป็นมุมให้หลุดออกมาส่วนที่เหลือก็จะหลุดออกจากกันเอง การแก้ปัญหาลูกบาศก์ของรูบิคโดยวิธีการแยกส่วนประกอบเป็นวิธีที่ง่าย แต่ขาดความท้าทาย

             นอกเหนือจากชิ้นกลางหน้าแล้ว จะมีลูกบาศก์ขนาดย่อมอีก 20 ชิ้น มี 12 ชิ้นเป็นชิ้นขอบ ซึ่งมีสี 2 ด้าน และ 8 ชิ้นเป็นชิ้นมุม ซึ่งมีสี 3 ด้าน
การเรียงสลับเปลี่ยน             ลูกบาศก์ของรูบิค มีจำนวนรูปแบบการเรียงสลับเปลี่ยนที่แตกต่างกันทั้งหมด (8! × 38 - 1) × (12! × 212 - 1)/2 = 43,252,003,274,489,856,000 รูปแบบ (~4.3 × 1019) ประมาณ 43 ล้าน ล้าน ล้าน (quintillion) รูปแบบ ถึงแม้จะมีรูปแบบการจัดเรียงเป็นจำนวนมาก แต่ทุกรูปแบบสามารถแก้ได้ภายในการบิด 29 ครั้ง หรือน้อยกว่าลูกบิด

การแข่งขัน             มีการจัดการแข่งขันปั่นลูกบาศก์ (speedcubing) เพื่อหาผู้ที่สามารถแก้ปัญหาลูกบาศก์ของรูบิคได้เร็วที่สุด การแข่งขันครั้งแรกจัดขึ้นที่ กรุงบูดาเปสต์ ในวันที่ 5 มิถุนายน ค.ศ.1982 ผู้ชนะเลิศการแข่งขันในครั้งนั้น คือ มิน ไท (Minh Thai) นักศึกษาชาวเวียดนามจาก นครลอสแอนเจลิส โดยใช้เวลา 22.95 วินาที สถิติโลกอย่างเป็นทางการที่ยอมรับโดย สหพันธ์ลูกบาศก์โลก (World Cube Association) ซึ่งเป็นองค์กรควบคุมการจัดการแข่งขัน และสถิติในปัจจุบัน คือ 14.52 วินาที (โดยการเฉลี่ยจากการแก้ปัญหาลูกบาศก์ 5 ลูก) ของ "แมกกี" มากิซูมิ โชทาโร่ (Shotaro "Macky" Makisumi) นักศึกษาโรงเรียนมัธยม ชาวญี่ปุ่น ซึ่งอาศัยในมลรัฐแคลิฟอร์เนีย จากการแข่งขันที่ เมืองพาซาดีนา มลรัฐแคลิฟอร์เนีย ในวันที่ 16 ตุลาคม ค.ศ.2004 ในขณะนั้น มากิซูมิ ซึ่งมีอายุ 14 ปี เป็นนักเรียนมัธยม เกรด 8 ได้เข้าร่วมการแข่งขันฤดูใบไม้ร่วง ปี ค.ศ.2004 จัดขึ้นที่ สถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย (Caltech) นอกจากนี้แล้ว เขายังเป็นผู้ทำสถิติเร็วที่สุดในการแก้ลูกบาศก์ลูกเดียวโดยใช้ 12.11 วินาที

             นอกจากนี้ ยังมีสถิติอื่นที่ไม่เป็นทางการ ที่ใช้เวลาน้อยกว่านี้ แต่เนื่องจากไม่ได้มีการจัดการแข่งขัน และจับเวลาที่เป็นมาตรฐาน ดังนั้น มีเพียงสถิติที่ได้รับการรับรองจากสหพันธ์ลูกบาศก์โลกเท่านั้น ที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไป

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

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

ขอขอบคุณข้อมูลจากMy firstbrain