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Come risolvere il cubo di Rubik

Sono passati poco più di 40 anni da quando ha fatto la sua comparsa il rompicapo più amato e odiato di sempre. Si tratta di un particolarissimo puzzle a forma di cubo, un giocattolo inventato da Erno Rubik da cui prende il nome. Da quando è stato introdotto appassionati e persino matematici specializzati in topologia si sono gettati a capofitto cercando di trovare una soluzione per passare dalle sue facce in disordine a quelle monocromatiche, per risolvere quindi il gioco nel numero minimo di passaggi.

Affrontare il cubo

Ci sono tantissimi sistemi per risolvere questo rompicapo, alcuni empirici ed altrettanti studiati a tavolino da eminenti esperti di alta matematica. In tantissimi cercano ogni anno un metodo per superare ogni record precedente.

L’attuale detentore è Feliks Zemdegs che nel Melbourne Winter Open 2011 ha risolto il cubo in poco più di 5 secondi e mezzo sbaragliando ogni altro predecessore, con un misto di abilità manuale ed algoritmi ottimizzati.

Come tutti sapranno il cubo di Rubik può fare impazzire se non si segue un metodo ben preciso, per risolverlo. Intanto cominciamo chiamando cubetti i singoli blocchi del gioco complessivo e facce gli adesivi che sono incollate sulle parti esterne di ogni singolo cubetto.

Per orientarci e semplificare le operazioni dividiamoli in tre tipologie, in base a come sono montate sul cubo principale e a come si muovono.

Ce ne sono 6 centrali, quelli che si trovano proprio al centro delle facce del gioco e che ne costituiscono gli assi principali di rotazione. Ci ne sono poi 8 angoli ognuno dei quali ha 3 facce. Infine ci sono i 12 bordi che hanno ciascuno solo due facce.

Non tutti i cubi hanno le stesse combinazioni di colori, ma per semplicità immaginiamo che il nostro cubo abbia la configurazione originale con le facce bianche che sono opposte a quelle gialle, le blu sempre opposte a quelle verdi e quelle arancione, opposte a quelle rosse.

Primo strato

Bisogna Innanzitutto cominciare scegliendo la faccia da cui partire, per esempio creando il primo strato di bianco.

In questo metodo dobbiamo fare una croce, mettendo nella posizione corretta i quattro bordi contenenti il bianco. In teoria ci vogliono al massimo 8 mosse ed è un passo piuttosto facile e alla portata di tutti, che non crea particolari problemi se viene fatto in maniera non ottimizzata.

Adesso ruotiamo il cubo per avere la croce sul lato superiore. Bisogna attaccare gli angoli dello strato bianco che stiamo creando in questo momento.

Si tratta di creare i prolungamenti dei bracci della croce, in modo tale che i primi due elementi, cioè quelli vicini al bianco, siano monocromatici.

Ad esempio rosso-rosso o verde-verde ecc, perché se abbiamo delle combinazioni indesiderate miste, come rosso-verde il procedimento non funziona con un numero minimo di passi.

Con un po’ di pazienza si dovrebbe arrivare in poche mosse a raggiungere una faccia completamente bianca. Questo ci consente di arrivare al secondo strato del gioco.

Secondo strato

Si passa adesso allo strato centrale che è leggermente più complicato rispetto al precedente, anche perché ci sono più vincoli da rispettare.

Per prima cosa bisogna posizionare i quattro bordi di questo livello. Questa mossa dovrebbe portarci ad avere un cubo con una faccia bianca e due strisce uniformi del colore nel giro di poche mosse.

Durante questi passaggi ci sarà da fare molte rotazioni, facendo il possibile per non rovinare la faccia principale. Se non si fa l’allineamanto dei primi due elementi del passo precedente i tempi si allungano non di poco.

Terzo strato


L’ultimo strato è più complicato e servono parecchie mosse per riuscire ad allineare tutte le facce. Gran parte dei passaggi sono scambi di angolo e seguono tutti un algoritmo minimo ben determinato.

Si tratta sempre di far ruotare vicendevolmente due facce contigue, cioè con uno spigolo in comune, riportando gli elementi in posizione per creare delle sottofacce, insiemi di quattro blocchi, dello stesso colore da usare come pivot per la trasformazione.

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