Rubik küp nedir ve nasıl çalışır?
Elinde bir Rubik küp var ve içinde ne olduğunu, kimin icat ettiğini ya da neden dağılmadığını merak ediyorsun. Rubik küp, altı renkli yüzü olan ve katmanları çevrilebilen mekanik bir bulmacadır. Türkiye’de zeka küpü ya da akıl küpü diye de bilinir.
Bu sayfada küpün tarihini, parçalarını ve çalışma mantığını bulursun. Çözüm adımları ayrı bir rehberde.
Rubik küp bir döndürme bulmacasıdır
Klasik Rubik küpün altı yüzü vardır ve her yüz 3×3 kareye bölünmüştür. Her katman çevrilebilir. Çözülmüş küpte her yüz tek renktir. Birkaç hamleden sonra renkler karışır ve amaç küpü yeniden başlangıç durumuna getirmektir.
İşin ilginç yanı, bütün parçalar hareket ettiği hâlde küpün dağılmamasıdır. Bütün parçalardan geçen bir eksen yoktur, orijinal küpte parçaları tutan mıknatıslar da yoktur. Yalnızca merkez parçaları çekirdeğe vidalıdır. Diğer parçalar birbirine öyle geçer ki birbirlerini tutarlar. Asıl buluş bu yapıdır.
Standart bir küpün bir kenarı yaklaşık 57 mm’dir. Uluslararası adı Rubik’s Cube, mucidi Ernő Rubik’ten gelir.
Rubik küpünü Ernő Rubik icat etti
Ernő Rubik 13 Temmuz 1944’te Budapeşte’de doğdu. Heykeltıraş ve mimardı. 1970’lerin ortasında Budapeşte’deki Uygulamalı Sanatlar Yüksekokulu’nun iç mimarlık bölümünde ders veriyordu. Küpü öğrencilerine uzamsal düşünmeyi öğretmek için yaptığı sık sık yazılır. Rubik ise sonradan onu asıl bir yapı sorununun ilgilendirdiğini anlattı: küçük parçaları birbirinden bağımsız hareket eden, ama dağılmayan bir nesne nasıl yapılır?
1974’te ilk model
Rubik 1974’te birkaç hafta içinde ilk modeli yaptı, o zaman daha tahtadandı. Bir bulmaca icat ettiğini ancak küpü karıştırıp renkleri geri getiremeyince fark etti. Kendi anlattığına göre küpünü ilk kez çözmesi yaklaşık bir ay sürdü.
1975-1977: patent ve Bűvös kocka
Rubik 30 Ocak 1975’te Macaristan’da “Bűvös kocka”, yani “sihirli küp” için patent başvurusu yaptı. Macar patentinin numarası HU170062’dir. 1977’nin sonunda ilk küpler Budapeşte’deki oyuncakçılarda satılmaya başladı, önce az sayıda.
1979-1980: dünyaya açılış
Şubat 1979’da iş insanı Tibor Laczi bir küpü Nürnberg Oyuncak Fuarı’na götürdü. Küp orada oyun tasarımcısı Tom Kremer’in dikkatini çekti. Eylül 1979’da Amerikalı oyuncak üreticisi Ideal Toy ile sözleşme imzalandı. Ideal korunabilir bir ad istiyordu. “Gordion Düğümü” ve “İnka Altını” gibi adlar düşünüldü, sonunda küp 1980’de mucidinin adını aldı: Rubik’s Cube. 1980’in başında küp Londra, Paris, Nürnberg ve New York’taki oyuncak fuarlarında tanıtıldı.
1980’lerin küp çılgınlığı
Ardından dünya çapında bir moda başladı: aylarca çok satanlar listesinde kalan çözüm kitapları, televizyon programları, hatta bir çizgi dizi. İlk resmî dünya şampiyonası 5 Haziran 1982’de Budapeşte’de yapıldı. Amerikalı Minh Thai 22,95 saniyeyle kazandı. 1982 yılından sonra ilgi geldiği kadar hızlı düştü.
Hızlı küp çözme ve WCA
1990’ların sonunda yeni bir kuşak küpü internette yeniden keşfetti. Forumlarda çözüm yöntemleri paylaşıldı, en çok da bugün CFOP adıyla bilinen yöntem. 2003’te Toronto’da yeniden bir dünya şampiyonası yapıldı ve bundan 2004’te Dünya Küp Birliği (WCA) doğdu. WCA bugün de resmî yarışmaları düzenler ve rekor listelerini tutar. Rubik markası 2021’in başından beri Kanadalı oyuncak şirketi Spin Master’ındır.
Bugünkü en hızlı süreleri ve rekorların tarihini Rubik küp dünya rekoru sayfasında bulursun.
Öncekiler var mıydı?
Evet, en az iki tane. Amerikalı Larry D. Nichols 1972’de parçaları mıknatısla tutulan 2×2×2 bir küp için ABD patenti aldı. Japonya’da Terutoshi Ishigi 1976’da Rubik’inkine çok benzeyen bir mekanizma için patent aldı. İkisi de bağımsız buluşlar sayılır. Dünyaya yayılan ise yalnızca Rubik’in küpü oldu.
Küp 26 parça ve bir çekirdekten oluşur
Dışarıdan bakınca küp 27 küçük küpten yapılmış gibi görünür. Aslında 3×3 bir Rubik küp 26 görünen parçadan ve ortada hiç görmediğin bir çekirdekten oluşur:
- 6 merkez parçası, her birinde tek renk. Çekirdeğe vidalıdırlar ve birbirlerine göre hiç yer değiştirmezler.
- 12 kenar parçası, her birinde iki renk. İki köşenin arasında dururlar.
- 8 köşe parçası, her birinde üç renk.
- Çekirdek: altı kollu bir eksen. Merkezler bu kollara vida ve yayla bağlanır.
Toplam 6 + 12 + 8 = 26 parça eder. Kenar ve köşe parçalarının içte küçük ayakları vardır, bunlar komşu parçaların altına girer. Böylece küp nasıl çevirirsen çevir bir arada kalır.
Küpü çözmek için sökmen gerekmez. Sökülüp rastgele takılan bir küp çoğu zaman çözülemez hâle gelir.
54 kare var ama 54 parça yok
Küpün yüzeyinde 54 renkli kare vardır: 6 merkez karesi, 12 kenar parçasında 24 kare ve 8 köşe parçasında 24 kare. Yani 6 + 24 + 24 = 54 kare. Parça sayısı ise 26’dır. Bir köşe parçası üç kare taşır, bir kenar parçası iki.
Bir kare hiçbir zaman parçasından ayrılmaz. Bir köşe döndüğünde üç karesi birlikte hareket eder. Bu yüzden küpü kare kare değil, parça parça çözersin. Bir parça, renklerinin hepsi komşu merkezlerle aynı olduğunda doğru yerdedir. Her yüzde 4 köşe karesi, 4 kenar karesi ve 1 merkez karesi bulunur.
Merkezler birbirine göre hiç yer değiştirmez
Bir yüzü çevirdiğinde o yüzün merkezi yalnızca yerinde döner. Merkezler çekirdeğe bağlı olduğu için hiçbir yüz hamlesi onları başka bir yere götüremez. Orta katmanı çevirdiğinde merkezler hareket eder, ama dördü birlikte ve aynı sırayla. Bu da bütün küpü elinde döndürmekle aynı sonucu verir.
Bunun iki sonucu var. Birincisi: Bir yüzün sonunda hangi renk olacağını merkezi belirler. İkincisi: Karşılıklı renkler hep karşılıklı kalır. Beyazın karşısı her zaman sarıdır.
Standart renk düzeni
Bugün küplerin hemen hepsi aynı renk düzenini kullanır. Bu düzen 1988 yılından beri resmî küplerde yerleşmiştir: beyazın karşısı sarı, mavinin karşısı yeşil, kırmızının karşısı turuncu. Küpü beyaz üstte ve yeşil önde tutarsan kırmızı sağda, turuncu solda kalır. Rubik küp çözümü rehberi beyaz yüzle başlar ve sarıyla biter.
Küpünde başka bir renk düzeni varsa Rubik küp renkleri sayfası farkı nasıl anlayacağını gösterir.
Küpün 43 kentilyon farklı durumu var
3×3 bir Rubik küpün tam olarak
43.252.003.274.489.856.000
farklı durumu vardır, yani yaklaşık 43 kentilyon (4,3 · 10¹⁹). Bunlardan yalnızca biri çözülmüş durumdur.
Sayı nereden geliyor?
- Köşelerin yeri: 8 köşe 8! = 40.320 farklı sırada durabilir.
- Köşelerin yönü: Her köşe 3 farklı yöne dönük olabilir. Son köşenin yönü diğer yedisinden belli olur, yani 3⁷ = 2.187.
- Kenarların yeri: 12! = 479.001.600 farklı sıra.
- Kenarların yönü: Her kenar doğru ya da ters durabilir. Son kenar yine belli olur, yani 2¹¹ = 2.048.
- İkiye bölme: Hamlelerle hiçbir zaman yalnızca iki parçanın yerini değiştiremezsin. Bu yüzden dizilişlerin yarısına ulaşılamaz.
8! × 3⁷ × 12! × 2¹¹ / 2 = 43.252.003.274.489.856.000. Küpü söküp rastgele takarsan on iki kat daha fazla diziliş çıkar ve bunların yalnızca on ikide biri çözülebilir. Rastgele takılmış bir küp bu yüzden çoğu zaman hiçbir hamleyle çözülmez.
Bu sayı ne kadar büyük?
- Her saniye yeni bir durum denesen yaklaşık 1,4 trilyon yıl gerekirdi. Bu, evrenin yaşının yaklaşık yüz katıdır.
- Her durum için 57 mm’lik bir küpü üst üste koysan kule yaklaşık 260 ışık yılı yükseklikte olurdu.
Her durum en fazla 20 hamlede çözülebilir
Temmuz 2010’da Tomas Rokicki, Herbert Kociemba, Morley Davidson ve John Dethridge, Google’ın bilgisayarlarında yapılan hesapla şunu kanıtladı: Her durum en fazla 20 hamlede çözülebilir. Burada R2 gibi yarım bir tur da tek hamle sayılır. Bu sayıya “Tanrı’nın sayısı” denir. Yalnızca çeyrek turlar sayılırsa sınır 26 hamledir, bu da 2014’te kanıtlandı. Gerçekten 20 hamle gerektiren durumlardan biri, bütün kenarların yerinde ama ters durduğu “superflip”tir.
Bu sınır bir yöntem değildir: her durumun kendine ait en kısa çözümü vardır. Ne anlama geldiğini ve bilgisayarın kısa çözümü nasıl bulduğunu Rubik küp 20 hamlede çözülür mü? sayfası anlatır. Rubik küp çözücü Herbert Kociemba’nın iki aşamalı algoritmasını kullanır ve küpün için geçerli bir çözüm gösterir. Hamle sayısını hesaptan sonra görürsün, testlerimizde 19 ile 22 arasındaydı.
3×3 tek Rubik küp değil
Klasik 3×3 yalnızca başlangıçtır. 1980’lerde 2×2, 4×4 ve 5×5 de satılmaya başladı. Bunların yanında piramit biçimli Pyraminx, on iki yüzlü Megaminx, köşelerinden dönen Skewb ve renk yerine biçimleri olan ayna küp gibi bulmacalar var. Hangisinin sana uygun olduğunu zeka küpü çeşitleri sayfasında bulursun.
Rubik küpünü çözmeyi öğrenmek
Dahi olman gerekmez. Başlangıç yöntemi küpü katman katman çözer ve yalnızca birkaç kısa hamle dizisi ister. Nereden başlayacağın, ne istediğine bağlı:
- Rubik küp nasıl çözülür? Başlangıç yöntemi 7 adımda, her adım resimli.
- Rubik küp hamleleri: R, U, F gibi harflerin anlamı ve notasyon.
- Çocuklar için Rubik küp: daha basit anlatım ve kısa oturumlar.
- Rubik küp çözücü: renkleri gir ya da kamerayla tara, çözümü hamle hamle izle.
- CFOP metodu: başlangıç yöntemini bildiğinde daha hızlı çözmek için.
Rubik küp hakkında sık sorulanlar
Rubik küpü kim icat etti?
Rubik küpü Macar heykeltıraş, mimar ve Budapeşte’deki Uygulamalı Sanatlar Yüksekokulu’nda öğretim görevlisi olan Ernő Rubik icat etti. Uluslararası adı Rubik’s Cube bu yüzden onun adını taşır.
Rubik küp ne zaman icat edildi?
Ernő Rubik ilk modeli 1974’te Budapeşte’de yaptı. Macar patent başvurusu Ocak 1975’te yapıldı. Küp 1977’nin sonunda Macaristan’da satılmaya başladı, dünya çapında satışı 1980’de başladı.
Rubik küp kaç parçadan oluşur?
Klasik 3×3 Rubik küp 26 görünen parçadan oluşur: 6 merkez, 12 kenar ve 8 köşe parçası. İçte bir de merkezlerin vidalandığı altı kollu çekirdek vardır.
Rubik küpte kaç kare var?
Yüzeyde 54 renkli kare vardır, her yüzde 9 tane. Kare sayısı parça sayısıyla aynı değildir: bir köşe parçası üç, bir kenar parçası iki, bir merkez parçası bir kare taşır.
Rubik küpün kaç farklı durumu var?
3×3 bir küpün 43.252.003.274.489.856.000, yani yaklaşık 43 kentilyon farklı durumu vardır. Bunlardan yalnızca biri çözülmüş durumdur.
Rubik küpte hangi renkler karşılıklıdır?
Standart renk düzeninde beyaz ile sarı, mavi ile yeşil, kırmızı ile turuncu karşılıklıdır. Merkezler birbirine göre yer değiştirmediği için bu düzen küp ne kadar karışık olursa olsun aynı kalır.
Zeka küpü ile Rubik küp aynı şey mi?
Türkiye’de 3×3 küpe zeka küpü de denir. Rubik’s Cube ise ilk küpün marka adıdır. Bu ad bazen 2×2, 4×4 ya da Pyraminx gibi başka döndürme bulmacaları için de kullanılır.
Rubik küp en az kaç hamlede çözülür?
Her durum en fazla 20 hamlede çözülebilir; R2 gibi yarım tur tek hamle sayılır. Bu sınır 2010’da bilgisayar yardımıyla kanıtlandı. Elle, başlangıç yöntemiyle çözerken genellikle 100 ile 150 arası hamle yaparsın.
Kaynaklar: Macar patenti HU170062 (başvuru 30 Ocak 1975); en fazla 20 hamle kanıtı için Rokicki, Kociemba, Davidson ve Dethridge’in sonuçları (cube20.org); dünya şampiyonaları ve WCA için Dünya Küp Birliği’nin resmî kayıtları (worldcubeassociation.org). Durum sayısı 8! × 3⁷ × 12! × 2¹¹ / 2 hesabından çıkar.