Rubik là gì? Sự ra đời và những điều thú vị về Rubik (cube)

Rubik là gì?

Lập phương Rubik (Khối Rubik hay đơn giản là Rubik) là một trò chơi giải đố cơ học được giáo sư kiến trúc, nhà điêu khắc gia người Hungary, Ernő Rubik phát minh vào năm 1974. Các tên gọi sai thường gặp của trò chơi này là Rubix, Rubic và Rubick.

Mỗi mặt của phiên bản này có 9 ô vuông và được sơn phủ một trong sáu màu khác nhau, thông thường là trắng, đỏ, vàng, cam, xanh lá cây và xanh dương (Một số khối khác thay thế mặt màu trắng bằng màu đen).Bài toán bắt đầu bằng việc xáo trộn tất cả vị trí các ô vuông ở mỗi mặt, tức là các màu sắc xen kẽ nhau. Bài toán chỉ được giải quyết khi mà mỗi mặt của khối là một màu đồng nhất.

Có thể nói khối Rubik là một trong những loại đồ chơi bán chạy nhất thế giới. Riêng trong năm 2005, đã có khoảng 300.000.000 khối Rubik được bán ra

Trò chơi trí tuệ rubik đã trở nên quen thuộc với cả triệu triệu người trên thế giới, nhưng ít ai biết rằng cha đẻ của rubik – Giáo sư người Hungary Erno Rubik – đã phải vượt qua bao khó khăn để đưa trò chơi này trở thành một biểu tượng toàn cầu của sự sáng tạo.

Quá trình phát triển của Rubik

Năm 1970, Larry Nichols tạo ra khối 2×2×2 “Trò chơi với các miếng có thể xoay theo khối”, các khối được liên kết với nhau bằng nam châm và sáng tạo này đã được cấp bằng sáng chế 3 655 201 của Mỹ vào ngày 11 tháng 04 năm 1972.

Ngày 16 tháng 1 năm 1971, Frank Fox được cấp bằng sáng chế của Anh số 1 344 259 cho “khối 3×3×3 hình cầu“.

“Lập phương Ma thuật” được Ernő Rubik phát minh vào năm 1974 bằng sự đam mê hình học và nghiên cứu những mẫu dạng ba chiều. Rubik được cấp bằng sáng chế của Hungary số HU170062 vào năm 1975 nhưng không đăng ký phát minh này ở các nước khác. Lô hàng đầu tiên được sản xuất vào năm 1977 và được bán ở Budapest. Khối của Rubik được làm bằng cách gắn các mảnh nhựa rời với các khe có thể trượt trên nhau nên rẻ hơn thiết kế bằng nam châm của Nichols. Tháng 9 năm 1979, Ideal Toys ký hợp đồng để mang trò chơi này đến với các nước phương Tây, trò chơi ra mắt ở Luân Đôn, Paris, Nürnberg và New York trong tháng 1 và 2 năm 1980.

Sau đó ít lâu, nhà sản xuất quyết định đổi tên cho nó. Hai tên “The Gordian Knot” và “Inca Gold” được đề xuất, nhưng cuối cùng công ty quyết định lấy tên “Khối Rubik”, và lô hàng đầu tiên được xuất khẩu từ Hungary vào tháng 5 năm 1980.

Tận dụng sự “cháy hàng” ban đầu của món đồ chơi này, nhiều sự bắt chước xuất hiện. Năm 1984, Larry Nichols thông qua Moleculon Research kiện Ideal Toys vì đã vi phạm bằng sáng chế số US3655201. Vụ kiện thành công với khối 2×2×2 nhưng thất bại với khối 3×3×3.

Một người Nhật tên Terutoshi Ishigi cũng nhận một bằng sáng chế của Nhật cho một cơ chế tương tự Rubik, trong khi bằng sáng chế của Rubik đang được duyệt (bằng sáng chế JP55-0081912 vào năm 1976, năm thứ 55 triều Showa). Vào thời gian này, Nhật cấp bằng sáng chế cho các công nghệ chưa được biết đến ở Nhật. Do đó, phát minh của Ishigi được coi là độc lập với các phát minh trên.

Gần đây, nhà phát minh người Hy Lạp, Panagiotis Verdes đã nhận được bằng sáng chế cho phương thức sản xuất có thể tạo ra các khối Rubik lớn tới 11×11×11. Nó bao gồm những cơ chế cải tiến từ 3×3×3, 4×4×4 và 5×5×5 để có thể xoay nhanh hơn mà không bị vỡ như thiết kế hiện tại. Từ ngày 19 tháng 6 năm 2008, các khối 5×5×5, 6×6×6 và 7×7×7 đã được bày bán trên thị trường. Ngoài ra còn có nhiều loại rubik khác như rubik hình tròn, rubik tam giác, rubik ma thuật, rubik kim cương, rubik đa chiều, v.v…

Đây là trò chơi không gian ba chiều đầy thử thách. Tuy nhiên thời gian đầu, Erno Rubik bán được rất ít khối vuông rubik. Vận may chỉ đến với ông sau khi doanh nhân người Hungary Tibor Laczi nhận thấy sức hấp dẫn của rubik và muốn hợp tác kinh doanh trò chơi này. Từ hợp tác ban đầu với doanh nhân Tibor Laczi, rồi thương gia kinh doanh đồ chơi Tom Kremer, trải qua không ít khó khăn thử thách cuối cùng vào đầu năm 1980, rubik được ra mắt toàn thế giới tại các hội chợ ở London, Paris, New York và Numberg.

Ngày 5/5/1980, rubik còn được giới thiệu tại Hollywood. Từ đây bắt đầu những ngày tháng huy hoàng của trò chơi trí tuệ này. Hàng trăm triệu khối vuông rubik được bán trên khắp thế giới. Sự cuồng nhiệt của những người yêu thích đồ chơi rubik còn dẫn đến sự ra đời của một môn thể thao có tên là Speedcubing. Đây là một cuộc đua tốc độ dành cho những người yêu thích và có khả năng chơi rubik cực nhanh.

Những thuật ngữ của trò chơi xoay Rubik

– Rubik: là tên của giáo sư Erno Rubik, người Hungary, phát minh ra khối lập phương 3x3x3 có thể xoay quanh 6 trục, mỗi mặt được xác định một màu riêng, món đồ chơi này trở nên rất phổ biến trên thế giới sau khi ra đời, đến nay đã có hơn 400 triệu khối Rubik đủ các hãng trên TG đã được bán ra. Vì không thể tìm ra tên riêng cho món đồ chơi này nên mọi người lấy tên ông để gọi nó, là Rubik’s cube, (khối lập phương rubik), mà người VN quen gọi là “khối rubik” hay “cục rubik”, dân chơi chuyên nghiệp thì gọi đơn giản là cube 3×3.

– Cube: nghĩa đen theo tiếng anh là “khối lập phương”, nhưng từ này được dùng để gọi tắt các loại Twisty Puzzle (những món đồ chơi có dạng trục để xoay các mặt giống như khối Rubik). Vì thế mọi người chơi lâu thường dùng từ “cube” trong trao đổi thông tin với nhau, ám chỉ khói Rubik. Và từ đó có thêm từ Big cube để ám chỉ các khối lớn hơn 3×3 như 4×4 5×5 6×6 7×7… và hiện nay bán trên thị trường lên đến 11×11 và trên thế giới đã có tới 17×17

– Cuber: người chơi môn “cubing”, mang tính chuyên nghiệp cao, không phải ai cứ cầm cube lên xoay thì được gọi là cuber

– Cubing: đây là danh từ, chỉ “hoạt động chơi rubik”, “ bộ môn giải rubik”, ý nghĩa của nó hơi mang tính chuyên nghiệp 1 tí, chứ không phải ai cầm vào cube để chơi cũng được gọi là cubing

– Solve: nghĩa đen tiếng anh là “giải”, là đưa cube ở trạng thái scramble trở về trạng thái “ban đầu”, trạng thái “đã được giải”

– Move: chỉ được hiểu theo nghĩa danh từ, là “bước xoay”, khi xoay 1 mặt của cube 90 độ hoặc 180 độ (tức là xoay 1 move)

– Ký hiệu xoay: cube được chi làm 6 mặt U D (up – down) L R (left – right) và F B (front – back) , dịch ra : U-trên , D-dưới, R-phải, L-trái, F-trước, B-sau. Ký hiệu này phải ghi chữ in hoa..

+ khi muốn xoay 1 mặt cùng chiều kim đồng hồ 1 góc 90 độ thì ghi 1 chữ cái tương ứng với ký hiệu của mặt đó.

Vd : U

+ khi muốn xoay 1 mặt ngược chiều kim đồng hồ 1 góc 90 độ thì ghi 1 chữ cái tương ứng với ký hiệu của mặt đó và thêm dấu phẩy Vd : U’

+ Khi muốn xoay 1 mặt 1 góc 180 độ thì ghi 1 chữ cái tương ứng với ký hiệu của mặt đó và thêm số 2

Vd : U2 (và trường hợp này thì xoay cùng hay ngược chiều kim đồng hồ đều như nhau)

– Ký hiệu đổi mặt cube: cũng được xem là ký hiệu xoay mà thôi, nhưng tách ra riêng để trình bày vì nó đặc biệt hơn, ký hiệu là : x x’ y y’ z z’. Vậy x y z là gì

x y z = R U F (đọc là “rúp” cho dễ nhớ)

lần lượt : x = R ; y = U ; z = F (x’ y’ z’, x2 y2 z2 cũng tương tự)

nếu R U F là ký hiệu để xoay 1 mặt (tức là 1 tầng) của cube

thì x y z là ký hiệu để XOAY CẢ CUBE (CẢ KHỐI RUBIK)

– Scramble: xáo trộn các mặt của cube với nhau để có thể bắt đầu quá trình solve, chuẩn scramble cho cube 3×3 là 25 move ngẫu nhiên để xáo trộn (xoay 1 mặt 180 độ cũng tính là 1 move), 4×4 là 40 move, 5×5 là 60 move, 6×6 là 80, 7×7 là 100, 2×2 là ngẫu nhiên từ 7-12 move. Scramble còn được hiểu theo nghĩa danh từ là “công thức xáo trộn”, “dãy các bước xáo trộn” , và scramble chỉ dùng ký hiệu xoay mặt cube, chứ không dùng ký hiệu đổi mặt cube (x y z)

– Finger trick (FT): là kỹ thuật dùng các ngón tay để cầm giữ và xoay các mặt của cube 1 cách linh hoạt và liên hoàn, là kỹ năng rất quan trọng trong việc chơi speed solving (giải tốc độ)

– Look ahead: là kỹ thuật nhìn nhanh và chính xác các ô màu cần thiết để áp dụng đúng các công thức khi solve, kỹ năng này là một trong những kỹ năng quan trọng nhất nhưng lại khó nắm bắt và luyện tập nhất, kỹ năng này gia tăng rất chậm trong quá trình chơi cube, tùy vào tố chất của mỗi cá nhân khác nhau thì kỹ năng này sẽ tiến bộ ở tốc độ và mức độ khác nhau, và giới hạn cũng khác nhau, hầu như chưa có 1 phương pháp cụ thể nào để có thể chủ động nâng cao (1 cách thấy rõ được) kỹ năng này, hiện nay chỉ có 1 số kinh nghiệm được cho là có thê dùng để tập look ahead, đó là làm slow turning (FT chậm rãi để có thể nhìn trước dc bước tiếp theo nhằm FT được liền mạch liên tục và tránh ngắt quãng khi solve, cách này chỉ có thể tập khi bạn đã có được 1 trình độ nhất định), hoặc chơi big cube (các loại cube có số tầng từ 4×4 trở lên)

– Blindfold (BLD): là 1 thể loại chơi khác của môn cubing, người chơi sẽ nhớ hết 1 lần khi cube được scramble và sau đó bịt mắt lại solve, thời gian tính thành tích cho thể loại này là cả thời gian nhớ (memorize) và solve chứ không phải chỉ tính riêng thời gian solve. Rất nhiều người cho rằng BLD phải là 1 thứ gì rất ghê gớm, thật ra nó có phương pháp và cách giải riêng, không phải là gì quá đặc biệt cả.

– One-handed (OH): là thể loại tương tự speed solving (giải tốc độ) nhưng thay vì dùng 2 tay thì bây giờ chỉ dùng 1 tay, kỹ thuật FT sẽ phức tạp hơn 1 tí.

– Fewest Moves: thể loại thi đấu giải rubik “ít move” nhất, ở thể loại này người chơi sẽ có 60p để tự xem xét và mò ra cách giải tối ưu nhất mà ko cần phải làm nhanh gì cả, các bước xoay sẽ được ghi ra giấy để chấm điểm. Kỷ lục nội dung này hiện nay là 22 moves

– Breaking-in (break-in): đây là 1 khái niệm khá chuyên sâu trong lý thuyết về rubik, nó ám chỉ việc chơi cube trong thời gian đầu khi mới mua cube mới, giai đoạn này nhằm làm tạo ra sự mài mòn bớt phần nhựa thừa của cube, tạo ra các rảnh trên bề mặt cube, làm cho cube mềm dẻo, trơn tru hơn, sau giải đoạn break-in thì cube sẽ bước vào giai đoạn đỉnh cao của mình.

– Cut corner: là khả năng khá quan trọng của 1 cube xịn, cut corner nếu dịch ra tiếng VN nghĩa là “cắt góc”, nhưng người ta vẫn gọi là “cut corner”, hoặc gọi tắt là “cut”. Từ này chỉ khả năng : khi xoay 1 mặt chưa đủ 90 độ, nhưng vẫn có thể xoay tiếp được 1 mặt khác nằm kề nó.

Vd: xoay U, nhưng chưa đủ 90 độ, chỉ mới 75 độ, nhưng vẫn có thể xoay R’, khi đó mặt U cũng được kéo vào đúng vị trí, đó gọi là cut corner.

Khả năng này của cube giúp cuber hạn chế được khuyết điểm về FT của mình và sự cố khi chơi speed.

– Cut corner ngược: tương tự cut corner nhưng lần này ngược lại, xoay U’ chưa đủ 90 độ nhưng đã có thể xoay được R’, khi đó mặt U cũng được kéo vào vị trí. Và hiện nay chỉ có các loại cube của hãng Dayan mới có thể làm được khả năng này

Khả năng này giảm khuyết điểm FT và hạn chế sự cố 1 cách rất đáng kể nhưng nó có 1 sự nguy hiểm rất lớn, đó là làm cho FT của người chơi trở nên rất ẩu tả, vì không bao giờ có tình trạng cube bị kẹt, cube đã làm dùm người chơi quá nhiều kỹ năng đáng lẽ ra người chơi phải tự tập luyện và điều chỉnh cho FT được chuẩn xác, do đó khi chơi các loại cube hãng Dayan thì trước đó nên sắm 1 loại cube Type A (alpha cube) hoặc các loại cấu trúc cổ điển khác như Rubik’s DIY , C1 hoặc tương tự để định hình kỹ năng FT, và sau đó khi dùng speed bằng các loại cube hãng Dayan cũng nên tập song song với các loại vừa nêu để giữ cho tay không bị ẩu và mất cảm giác.

– Cubies: các bộ phận cấu tạo nên 1 cube (dưới đây chỉ trình bày các bộ phận của cube có dạng lập phương như 3×3, 4×4…, sau đó các loại biến thể thì người chơi sẽ tự xem xét để xác định), bao gồm

+ Center : viên tâm của cube (viên có 1 màu)

+ Edge : viên cạnh của cube (viên có 2 màu)

+ Corner : viên góc của cube (viên có 3 màu)

+ cap : miếng nhựa để đậy các cubies nêu trên, chủ yếu mọi người quan tâm đến center cap, vì không phải loại nào cũng có edge cap và corner cap, nếu có cũng rất hiếm khi phải tháo ra.

+ Core : trục chính của cube, là trung tâm của cube, là nơi cắm và siết ốc, cố định viên center, từ đó dịnh hình cho hình dạng của cube, và lắp ráp các chi tiết khác vào.

– Modify (mod): chỉ việc thay đổi cấu trúc trong (ở các chi tiết nhỏ) của cube bằng cách tác động lên cubies những phương pháp gia công đơn giản như mài, dũa, gọt, cắt… nhằm thay đổi tính năng của cube theo ý muốn từng người chơi, không phải cube nào cũng cần mod, mod hay không là tùy ý người chơi và mod theo phương pháp nào cũng là do tự cá nhân nghĩ ra (dựa vào tự nghiên cứu hay làm theo người khác). Đừng ám ảnh mod là sẽ ngon hơn và cube nào cũng cần phải mod, nếu vậy thì sao nhà sx ko làm cấu trúc đó ngay từ đầu cho rồi

– Lube: là động từ, chỉ việc bôi trơn cube bằng silicone (cách tốt nhất và an toàn nhất), rất nhiều người thử dùng nhiều cách để bôi trơn cube nhưng tất cả đều không bằng cách dùng silicone, vài thứ khác có khi còn nguy hiểm cho cube như RP7, dầu ăn, dầu nhớt, dầu gội, kem dưỡng da, chúng sẽ làm ăn mòn bề mặt cube và phá hỏng lớp nhựa của cube. Các loại silicone thông dụng đáng tin cậy hiện nay là CRC 808, CRC Heavy Duty, Maru lube (đi kèm khi mua cube hãng Maru), mỗi loại có 1 mức độ hiệu quả khác nhau và cách xài khác nhau 1 tí, ngoài ra còn có nhiều loại silicone khác như Jig a loo, shock oil… nhưng Việt Nam chưa có dịp dùng thử. Loại để lube tốt nhất hiện nay là silicone của hãng Lubix (thật ra là do 1 nhóm cuber tự nghiên cứu chế ra chất lube dành riêng chỉ cho cube nên rất hiệu quả), và cũng rất đắt tiền.

– Sticker: là miếng decal màu để dán cho cube, hãng làm sticker cho cube và các vật phẩm khác cùng loại liên quan xịn nhất TG hiện nay là Cubesmith. Xem chi tiết tại : Cubesmith.com

– Tiles: cũng là 1 thứ dùng để dán lên bề mặt cube nhưng làm bằng nhựa, có độ dày cao hơn và độ nhám cao hơn, ưu điểm của loại này là rất bền chắc, hiếm khi nào có trường hợp cube được dán tiles mà tiles bị hư phải thay (không giống như sticker, sticker dễ rách và tróc hơn) bám chắc tay, dễ look, nhưng làm cube nặng hơn

– Cách ghi thành tích:

+ Single : nghĩa là thành tích đơn, thành tích 1 lần solve

+ Average (avg) : thành tích được chia trung bình sau 5 lần solve (avg of 5) hoặc 12 lần solve (avg of 12), không chỉ đơn giản là chi trung bình cộng, WCA (tổ chức rubik thế giới) có đưa ra cách tính riêng (ko phức tạp lắm).

+ Best single : là lần solve tốt nhất trong số các lần solve của 1 đợt average

+ Did not finish (DNF) : là lần solve không hoàn thành, chưa solve xong cube mà đã ngừng đồng hồ tính giờ thì sẽ bị xem là DNF

+ DNS : có thể hiểu theo 2 trường hợp

1. Did not solve : là không thực hiện lần solve đó (trong cuộc thi) vì 1 lý do nào đó như : vắng mặt, bận đột xuất trong cuộc thi (đi toilet, nghe điện thoại…)

2. Did not start : là bấm đồng hồ nhưng rời tay quá sớm khỏi stackmat timer (dụng cụ bấm giờ khi thi đấu) khiến cho đồng hồ chưa chạy, và thế là lần solve đó không được tính “ngay từ đầu”, kết quả là vẫn xem như không thực hiện lần solve đó.

+ Plus 2 (+2) : khi solve chưa xong, chỉ còn thiếu duy nhất 1 move mới xong, mà đã dừng đồng hồ, thì thành tích sẽ bị cộng thêm 2 giây.

+ Penalty : xãy ra trường hợp “bất thường”, phải xử lý khác các cú solve hoàn thành hợp lệ bình thường, DNF và +2 là ví dụ

– Parity error (Parity): là trường hợp xãy ra trường hợp đặc biệt khi solve cube, và cần 1 công thức đặc biệt để giải, trong nhiều lần solve khác nhau có thể xãy ra parity, hoặc có thể không, không phải lúc nào cũng gặp parity.

– Timer: là 1 dụng cụ hay thiết bị dùng để tính thời gian giải (bấm giờ; tính thành tích), có thể là đồng hồ, có thể là chương trình hoặc phần mềm trên máy tính, điện thoại. Khi thi đấu WCA dùng 1 thiết bị đặc biệt “dành riêng cho các môn thi đấu tốc độ bằng tay”, gọi là Stackmat Timer, gọi là thế vì thiết bị này đầu tiên được sử dụng trong thi đấu môn chơi “speed stacking” (xếp ly nhựa tốc độ), sau đó vì tính chính xác, khách quan, tiện lợi nên đã được WCA chính thức sử dụng trong thi đấu Cubing. Rất nhiều người gọi cái “thiết bị này” là “stack”, sai lầm này xuất phát từ “trình độ tiếng Anh kém” mà ra, tại vì “stack” là một động từ.

(Tổng hợp)