Введение

4×4×4 вариант кубика Рубика. «Месть Рубика» (также известный как кубик Рубика 4×4×4) — это версия кубика Рубика размером 4×4×4. Он был выпущен в 1981 году. Куб был изобретен Петером Себестеньи, и ему едва не дали название «Куб Себестеньи», пока в последний момент не было решено изменить название головоломки, чтобы привлечь поклонников оригинального кубика Рубика. В отличие от оригинальной головоломки (и других головоломок с нечетным числом граней, таких как куб 5×5×5), у него нет неподвижных центров: центральные элементы (по четыре на каждой грани) могут свободно перемещаться. Методы решения кубика 3×3×3 применимы к ребрам и углам кубика 4×4×4, при условии, что правильно определено относительное положение цветов, так как центральные элементы больше нельзя использовать для ориентировки.

Механика

Головоломка состоит из 56 уникальных миниатюрных кубиков ("кубиков") на поверхности. Они состоят из 24 центров, каждый из которых имеет один цвет, 24 рёбер, каждое из которых имеет два цвета, и 8 углов, каждый из которых имеет три цвета. Оригинальный "Мегакуб" (Rubik's Revenge) можно разобрать без особых трудностей, обычно поворачивая одну сторону на угол 30° и поддевая ребро вверх, пока оно не выскочит. Оригинальный механизм, разработанный Себестеньем, использует рифлёный шар для удержания центральных деталей на месте. Рёбра удерживаются на месте центрами, а углы – рёбрами, как и в оригинальном кубе. Есть три взаимно перпендикулярных канавки, по которым скользят центральные детали. Каждая канавка достаточно широка, чтобы через неё мог скользить только один ряд центральных деталей. Шар имеет форму, предотвращающую скольжение центральных деталей из другого ряда, обеспечивая его выравнивание с внешней стороной куба. Поворот одного из центральных слоёв перемещает либо только этот слой, либо шар вместе с ним. Версия куба Eastsheen, которая немного меньше – 6 см на ребро, имеет совершенно другой механизм. Его механизм очень похож на механизм куба профессора от Eastsheen, а не на шаровый. Внутри куба полностью скрыто 42 детали (36 подвижных и 6 неподвижных), соответствующие центральным рядам куба профессора. Эта конструкция более прочная, чем оригинальная, и также позволяет использовать винты для затягивания или ослабления куба. Центральный шпиндель имеет специальную форму, чтобы предотвратить его смещение относительно внешней стороны куба. Почти все производители кубов 4×4×4 используют подобные механизмы. Есть 24 ребра, каждое из которых имеет две цветные стороны, и восемь углов, каждый из которых имеет три цвета. Каждая угловая деталь или пара реберных деталей демонстрирует уникальную цветовую комбинацию, но не все комбинации присутствуют (например, нет детали с красной и оранжевой сторонами, если красная и оранжевая находятся на противоположных сторонах собранного куба). Расположение этих кубиков относительно друг друга можно изменить, вращая слои куба, но расположение цветных сторон относительно друг друга в собранном состоянии головоломки нельзя изменить: оно фиксируется относительным положением центральных квадратов и распределением цветовых комбинаций на рёбрах и углах. Пары рёбер часто называют «двойными рёбрами». Для большинства современных кубов цвета наклеек – красный напротив оранжевого, жёлтый напротив белого и зелёный напротив синего. Однако существуют также кубы с альтернативными цветовыми схемами (жёлтый напротив зелёного, синий напротив белого и красный напротив оранжевого). Версия Eastsheen имеет фиолетовый (напротив красного) вместо оранжевого.

Решение

Есть несколько методов, которые можно использовать для решения головоломки. Одним из таких методов является метод редукции, так называемый потому, что он эффективно сводит 4×4×4 к 3×3×3. Куберы сначала группируют центральные элементы общих цветов вместе, затем соединяют рёбра, показывающие одни и те же два цвета. После этого, вращая только внешние слои куба, его можно решить как куб 3×3×3. Другой метод – метод Яу, названный в честь Роберта Яу. Метод Яу похож на метод редукции и является наиболее распространенным методом, используемым спидкуберами. Метод Яу начинается с решения двух центров на противоположных сторонах. Затем решаются три креста. Далее решаются четыре оставшихся центра. После этого решаются все оставшиеся элементы. Это сводится к решению куба 3x3x3. Метод, похожий на метод Яу, называется Хоя. Его изобрел Чон Хо Чон. Он включает те же шаги, что и метод Яу, но в другом порядке. Он начинается с того, что все центры решены, кроме двух соседних. Затем формируется крест на нижней грани, после чего решаются последние два центра. После этого он идентичен методу Яу: завершаются рёбра и куб решается как 3x3.

Ошибки паритета

Некоторые позиции, которые нельзя решить на стандартном кубе 3×3×3, могут быть достигнуты. Существует две возможные проблемы, не встречающиеся на кубе 3×3×3. Первая – это перевернутые два реберных элемента на одном ребре, из-за чего цвета этого ребра не совпадают с цветами остальных элементов на обеих гранях (паритет OLL): Обратите внимание, что эти два реберных элемента поменялись местами. Вторая – это обмен местами двух пар реберных элементов (паритет PLL), либо обмен местами двух угловых элементов, в зависимости от ситуации и/или метода: Эти ситуации известны как ошибки паритета. Эти позиции все еще можно решить, однако для исправления ошибок необходимо применять специальные алгоритмы. Некоторые методы разработаны для предотвращения вышеописанных ошибок паритета. Например, решение углов и ребер в первую очередь, а центров – в последнюю, позволяет избежать таких ошибок. Как только остальная часть куба решена, любая перестановка центральных элементов может быть устранена. Следует отметить, что можно визуально обменять местами пару центральных элементов граней, циклически переставляя три центральных элемента, два из которых визуально идентичны. Паритет PLL может возникать на всех кубах N×N×N, когда N четное и не меньше 4. Он не возникает на кубах с нечетным N, таких как 3×3×3 и 5×5×5. Это связано с тем, что последние имеют фиксированные центральные элементы, а первые – нет. Прямое решение куба 4×4×4 встречается редко, но возможно, с использованием таких методов, как K4. Этот подход сочетает в себе различные техники и в значительной степени опирается на коммутаторы на заключительных этапах.

Мировые рекорды

Мировой рекорд по скорости сборки составляет 16,79 секунды, установленный Максом Парком из США 13 апреля 2022 года на Bay Area Speedcubin' 2 PM 2022 в Сан-Хосе, Калифорния. Мировой рекорд по самому быстрому среднему из пяти сборoк (исключая самую быструю и самую медленную сборки) составляет 19,38 секунды, также установленный Максом Парком из США 19 марта 2023 года на Arizona Speedcubing Spring 2023 в Сан-Хосе, Калифорния, со временем (17,60), 18,49, 19,37, (23,80) и 20,28 секунды. Рекорд по среднему времени трёх сборoк с завязанными глазами составляет 1 минута 8,76 секунды (включая осмотр), также установленный Стэнли Чапелем на Michigan Cubing Club Epsilon 2019 года, со временем 1:02.51, 1:14.05 и 1:09.72.

===

Имя Самая быстрая сборка Соревнование Макс Парк 15.83с Nub Open Yucaipa 2024 Себастьян Вейер 17.13с French Championship 2023 Тымон Коласинский 17.83с Melbourne Summer 2024 Феликс Земдегс 17.98с Altona Algorithms Attempt 2 2021 Мэтти Хирото Инаба 18.65с Hawai'i Big Island Winter 2024

5 лучших решений в среднем 5 решений

Наименование Самый быстрый средний Соревнование Время Макс Парк 19.38s Arizona Speedcubing Spring 2023 (17.60), 18.49, 19.37, (23.80), 20.28 Себастьян Вейер 20.85s Chanteloup Open 2023 21.12, (19.67), 20.58, 20.85, (28.01) Тимон Коласиньский 21.47s Sandnes Open 2023 20.83, (20.39), 21.11, 22.48, (24.52) Феликс Земдегс 21.57s Altona Algorithms Attempt 2 2021 22.36, (26.61), 21.30, (17.98), 21.05 Сын Хёк Нам (남승혁) 21.67s Чемпионат Сингапура 2023 (21.99), 21.53, 21.59, (20.40), 21.89

5 лучших решений с завязанными глазами

Наименование Самое быстрое решение Соревнование Стэнли Чапел 51.96с 4BLD в Мэдисон-холле 2023 Хилл Понг Йонг Фэн 1:01.01 Чемпионат Сингапура 2023 Кайцзюнь Линь (林恺俊) 1:09.98 Пожалуйста, будьте тихи Букит Джалил 2023 Мануэль Гутман 1:18.86 Jaqueca Di Tella V2 2023 Томми Черри 1:20.34 Чемпионат мира WCA 2023

5 лучших решений по среднему значению 3

Имя Лучшее среднее Соревнование Время Стэнли Чапел 1:06.46 PBQ Оксфорд 2024 1:01.14, 1:04.03, 1:14.20 Кайджун Лин (林恺俊) 1:20.08 Гуандун Открытый 2021 1:19.22, 1:19.07, 1:21.94 Мануэль Гутман 1:26.75 Национальные Аргентинские 2023 1:20.63, 1:25.93, 1:33.68 Даниэль Уоллин 1:30.79 Fyris Side 'n Blind 2022 1:23.27, 1:25.83, 1:43.26 Хилл Понг Йонг Фэн 1:42.27 Sunday Silence Singapore 2022 1:38.67, 1:33.11, 1:55.04

Прием

Games включила "Rubik's Revenge" в свой список "100 лучших игр 1982 года", отметив, что она помогла понять, как решать оригинальный кубик Рубика, в котором центральные элементы не перемещались, но добавила: "Это не относится к этому Суперкубу, в котором добавлен дополнительный слой подкубиков в каждом из трех измерений".