Кубик Рубика (первоначально был известен как «Магический кубик», венг. Bűvös kocka) — механическая головоломка, изобретённая в 1974 году венгерским скульптором и преподавателем архитектуры Эрнё Рубиком.
Головоломка представляет собой пластмассовый куб, составленный из 26 кубиков меньшего размера, способных вращаться вокруг невидимых снаружи осей. В центре конструкции вместо «невидимого кубика» — крестовина. Каждый из девяти квадратов на каждой стороне кубика окрашен в один из шести цветов, как правило расположенных парами друг напротив друга: белый-жёлтый, синий-зелёный, красный-оранжевый. Повороты сторон кубика позволяют переупорядочить цветные квадраты множеством различных способов. Задача игрока заключается в том, чтобы, поворачивая стороны куба, вернуть его в такое состояние, когда каждая сторона состоит из квадратов одного цвета («собрать кубик Рубика»). Считается, что кубик Рубика — лидер среди игрушек по общему количеству продаж: по всему миру было продано порядка 300 млн кубиков Рубика, как оригинальных, так и различных аналогов.
Механизм Из каждого кубика с внутренней стороны вырезан фрагмент таким образом, что получается шарообразная полость. Помимо этого, на рёберных и угловых кубиках имеются выступы особой формы. Эти выступы образуют фрагмент шара, плотно входящий в полость. Благодаря такой конструкции, грани кубика свободно крутятся.
Комбинаторика Число возможных различных состояний кубика Рубика равно (8! × 3^8−1) × (12! × 2^12−1)/2 = 43 252 003 274 489 856 000. Это число не учитывает то, что ориентация центральных квадратов может быть разной. С учётом ориентации центральных квадратов количество состояний получается в 4^6/2=2048 раз больше, а именно 88 580 102 706 155 225 088 000 состояний. Однако, при сборке кубика обычно не учитывают ориентацию центральных квадратов, поскольку на большинстве кубиков нет обозначений, которые позволяли бы определить оную (за исключением, возможно, надписи «Rubik’s Cube» на одном из квадратов).
Хотел бы узнать, есть среди нас увлекающиеся этой игрой? Итак, советуемся, добавляем инструкции