งูรูบิค
งูรูบิค (หรือRubik's Twist , Rubik's Transformable Snake, Rubik's Snake Puzzle) เป็นของเล่นที่มีลิ่ม 24 ชิ้น[ 1 ]ซึ่งเป็นปริซึมสามเหลี่ยมหน้าจั่วฉาก ลิ่มเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยสลักสปริง[ 1 ]เพื่อให้สามารถบิดได้ แต่ไม่สามารถแยกออกจากกันได้ เมื่อบิดแล้ว งูรูบิคสามารถทำให้มีลักษณะคล้ายกับวัตถุ สัตว์ หรือรูปทรงเรขาคณิตต่างๆ ได้มากมาย รูปทรง "ลูกบอล" ในบรรจุภัณฑ์เป็นรูปทรง สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน เว้า ที่ไม่สม่ำเสมอ
งูถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยเออร์โน รูบิกซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในฐานะผู้ประดิษฐ์ลูกบาศก์รูบิก
Rubik's Snake เปิดตัวในปี 1981 ในช่วงที่ Rubik's Cube กำลังได้รับความนิยมสูงสุด[ 2 ]ตามคำกล่าวของErnő Rubik : "งูไม่ใช่ปัญหาที่ต้องแก้ไข มันเสนอความเป็นไปได้ที่ไม่มีที่สิ้นสุดของการรวมกัน มันเป็นเครื่องมือในการทดสอบแนวคิดเกี่ยวกับรูปร่างในอวกาศ ในทางทฤษฎี จำนวนการรวมกันของงูนั้นมีจำกัด แต่ในทางปฏิบัติ จำนวนนั้นไม่มีขีดจำกัด และช่วงชีวิตหนึ่งก็ไม่เพียงพอที่จะตระหนักถึงความเป็นไปได้ทั้งหมดของมัน" [ 3 ]ผู้ผลิตรายอื่นได้ผลิตเวอร์ชันที่มีชิ้นส่วนมากกว่ารุ่นดั้งเดิม
โครงสร้าง
ปริซึมทั้ง 24 ชิ้นเรียงกันเป็นแถวโดยมีทิศทางสลับกัน (ปกติและกลับหัว) ปริซึมแต่ละชิ้นสามารถอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันได้ 4 ตำแหน่ง โดยแต่ละตำแหน่งจะเอียงไป 90° โดยปกติแล้วปริซึมจะมีสีสลับกัน
สัญกรณ์
คำแนะนำในการบิด
ขั้นตอนที่จำเป็นในการสร้างรูปทรงหรือรูปร่างใดๆ สามารถอธิบายได้หลายวิธี
รูปแบบเริ่มต้นที่พบได้ทั่วไปอย่างหนึ่งคือแท่งตรงที่มีปริซึมด้านบนและด้านล่างสลับกัน โดยด้านสี่เหลี่ยมผืนผ้าหันขึ้นและลง และด้านสามเหลี่ยมหันเข้าหาผู้เล่น ปริซึมด้านล่าง 12 อันจะถูกกำหนดหมายเลข 1 ถึง 12 โดยเริ่มจากด้านซ้าย โดยด้านที่ลาดเอียงซ้ายและขวาของปริซึมเหล่านี้จะถูกกำกับด้วยตัวอักษร L และ R ตามลำดับ ปริซึมด้านบนอันสุดท้ายอยู่ทางด้านขวา ดังนั้นด้าน L ของปริซึมหมายเลข 1 จึงไม่มีปริซึมอยู่ติดกัน
ตำแหน่งที่เป็นไปได้สี่ตำแหน่งของปริซึมที่อยู่ติดกันบนหน้าลาดเอียงซ้ายและขวาแต่ละด้าน จะถูกกำหนดหมายเลขเป็น 0, 1, 2 และ 3 (ซึ่งแสดงถึงจำนวนการบิดระหว่างปริซึมด้านล่างและปริซึมที่อยู่ติดกันทางซ้ายหรือขวา) การกำหนดหมายเลขนั้นอิงจากการบิดปริซึมที่อยู่ติดกันเสมอเพื่อให้มันแกว่งเข้าหาผู้เล่น: ตำแหน่งที่ 1 จะหมุนบล็อกที่อยู่ติดกันเข้าหาผู้เล่น ตำแหน่งที่ 2 จะหมุน 90° และตำแหน่งที่ 3 จะหมุนบล็อกที่อยู่ติดกันออกไปจากผู้เล่น ตำแหน่งที่ 0 คือตำแหน่งเริ่มต้น ดังนั้นจึงไม่ได้ระบุไว้อย่างชัดเจนในคำแนะนำทีละขั้นตอน
เมื่อใช้กฎเหล่านี้ การบิดตัวสามารถอธิบายได้ง่ายๆ ดังนี้:
- หมายเลขของปริซึมที่หันลงด้านล่าง (จากซ้าย): 1 ถึง 12
- ด้านที่ลาดเอียงซ้ายหรือขวาของปริซึม: L หรือ R
- ตำแหน่งการบิด: 1, 2 หรือ 3
การประมวลผลด้วยเครื่องจักร
ตำแหน่งของพื้นที่หมุนทั้ง 23 จุดสามารถเขียนต่อกันได้โดยตรง โดยตำแหน่ง 0, 1, 2 และ 3 จะอิงตามองศาการบิดระหว่างปริซึมด้านขวาเทียบกับปริซึมด้านซ้าย เมื่อมองจากด้านขวาของแกนหมุน อย่างไรก็ตาม การเขียนแบบนี้ไม่สะดวกสำหรับผู้อ่านที่เป็นมนุษย์ เพราะยากที่จะระบุลำดับของการบิดได้
วิธีฟิโอเร
แทนที่จะใช้ตัวเลข อัลเบิร์ต ฟิโอเรใช้ตัวอักษรเพื่ออ้างถึงทิศทางที่ส่วนที่สอง (ไปทางขวา) หมุนเมื่อเทียบกับส่วนแรก (ไปทางซ้าย): D, L, U และ R [ 4 ]ตัวอักษรเหล่านี้เรียงลำดับกันแทนที่จะใช้ตัวเลข ดังนั้นรูปทรงที่ตรงอย่างสมบูรณ์แทนที่จะสันนิษฐานว่าเป็นจุดเริ่มต้นจะถูกเขียนแทนด้วย DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD [ 5 ]
การกำหนดสูตรทางคณิตศาสตร์
จำนวนรูปทรงที่แตกต่างกันของงูรูบิคมีอย่างมากที่สุด 4 23 =70,368,744,177,664 (≈ 7× 10¹³หรือ 70 ล้านล้าน) กล่าวคือ พื้นที่เลี้ยว 23 พื้นที่ โดยแต่ละ พื้นที่ มี 4 ตำแหน่ง จำนวนรูปทรงที่แตกต่างกันจริง นั้น น้อยกว่า เนื่องจากบางรูปแบบเป็นไปไม่ได้ในเชิงพื้นที่ (เพราะจะต้อง ใช้ ปริซึมหลายอันเพื่อครอบครองพื้นที่เดียวกัน) ปีเตอร์ อายเล็ตต์ คำนวณโดยการค้นหาอย่างละเอียดถี่ถ้วนว่ามีตำแหน่ง ที่ เป็นไปได้ 13,446,591,920,995 ตำแหน่ง (≈ 1.3× 10¹³ หรือ 13 ล้าน ล้าน) เมื่อห้ามการชนกันของปริซึม หรือการผ่านจุดชนกันเพื่อไปยังตำแหน่งอื่น หรือ6 721 828 475 867 (≈ 6.7×10 12 ) เมื่อภาพสะท้อน (ซึ่งกำหนดเป็นลำดับการหมุนเดียวกัน แต่จากปลายอีกด้านของงู) นับเป็นตำแหน่งเดียว และเช่นเดียวกันสำหรับสมมาตรการหมุนในลูป (ซึ่งลำดับการหมุนในลูปจะวนซ้ำ) [ 6 ]
สถิติโลก
สถิติโลกสำหรับ "เวลาที่เร็วที่สุดในการแก้ลูกบาศก์รูบิคงู" (ให้เป็นลูกบอล) ได้รับการบันทึกโดย Lim Kai Yi เมื่อวันที่ 7 มกราคม 2024 เขาแก้ปริศนาได้ในเวลา 2.19 วินาที[ 7 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- รูบิคส์.com
- เว็บไซต์แฟนคลับงูรูบิค รวบรวมรูปทรงและรูปต่างๆ ของงูรูบิค