حل مکعب روبیک؛ توضیح مرحله به مرحله همراه با تصویر

مکعب روبیک بازی فکری سرگرم‌کننده‌ای است که علاقه‌مندان فراوانی دارد. برای حل این مکعب شگفت‌انگیز روش‌های مختلفی وجود دارد که بعضی ساده و ابتدایی و بعضی نیز پیشرفته و دشوارند. در این مقاله، قصد داریم ساده‌ترین روش حل مکعب روبیک را به شما آموزش دهیم. با کمی دقت و تمرین کافی می‌توانید در اجرای این روش مهارت پیدا کنید و مکعب روبیک را فقط در ۲ یا حتی ۱ دقیقه حل کنید.

آشنایی با مکعب روبیک

پیش از آموزش تصویری حل مکعب روبیک ابتدا باید با بعضی از اصول اولیه و ساختار این مکعب آشنا شوید. مکعب روبیک ۳ لایه و ۶ وجه دارد. این ۶ وجه با رنگ‌های سبز، قرمز، آبی، نارنجی، زرد و سفید مشخص می‌شوند. رنگ‌های زرد و سفید، نارنجی و قرمز و سبز و آبی همیشه مقابل هم قرار می‌گیرند.

در مرکز هر وجه قطعه‌ای وجود دارد که یک رنگ دارد و فقط می‌تواند در جای خود بچرخد. موقعیت این قطعه را نمی‌توان تغییر داد و همیشه در جای خود ثابت است. رنگ این قطعه رنگ سایر قطعه‌های وجه را مشخص می‌کند. یعنی اگر قطعه مرکزی یک وجه سفید است، باید قطعه‌های سفید در اطراف آن قرار بگیرند. قطعه‌های مرکزی ساختار پایه‌ای مکعب را تشکیل می‌دهند و قطعه‌های لبه مکعب، که ۱۲ عدد هستند، در دو طرف خود دو رنگ دارند. قطعه‌های گوشه مکعب نیز ۸ عدد هستند و هریک ۳ سطح با رنگ‌های مختلف دارند.

الگوریتم‌های مکعب روبیک

برای حل مکعب روبیک باید از فرمول‌ها یا الگوریتم‌هایی استفاده کنیم. هر الگوریتم توالی مشخصی از حرکات است که باید طبق ترتیب مشخصی انجام شوند. در این روش ساده و ابتدایی حل مکعب روبیک ۳در۳ فقط باید ۷ الگوریتم یا بیشتر را بیاموزید. در روش‌های پیشرفته‌تر مانند CFOP، که در آن می‌توان مکعب را سریع‌تر حل کرد، باید تا ۷۸ الگوریتم مختلف را حفظ کنید. بنابراین بهتر است که ابتدا این روش ساده را یاد بگیرید، سپس در صورت تمایل برای حل سریع مکعب روبیک در زمانی کمتر از ۱ یا ۲ دقیقه روش‌های پیشرفته‌تر را بیاموزید.

آشنایی با حروف‌خوانی مکعب روبیک

پیش از یادگیری الگوریتم‌ها باید با حروف‌خوانی یا notation مکعب روبیک آشنا شوید. مکعب روبیک از وجه بالا (up face)، وجه جلو (front face)، وجه راست (right face)، وجه چپ (left face)، وجه پایین (down face) و وجه پشت (back face) تشکیل شده است.

اینکه چه رنگی را برای وجه بالا یا پایین در نظر می‌گیرید، به خودتان بستگی دارد. فعلا نگران وجه‌های کناری نباشید، بعدا سراغ آنها می‌رویم. در اینجا رنگ قرمز را به‌عنوان وجه پایین در نظر می‌گیریم. بنابراین باید تمام قعطه‌های قرمز در وجه پایین و تمام قطعه‌های نارنجی در وجه بالا قرار بگیرند. پس از انتخاب رنگ قرمز به‌عنوان وجه پایین، در تمام مراحل حل‌کردن مکعب قرمز باید در پایین قرار بگیرد. بهتر است در دفعات بعدی حل مکعب روبیک نیز از همین رنگ‌ها استفاده کنید، زیرا موجب می‌شود که الگوها را راحت‌تر تشخیص دهید.

برای جهت‌های مختلف چرخاندن هر وجه حروف و نمادهایی وجود دارند. می‌توانید هر وجه را در جهت عقربه‌های ساعت یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید. جهت چرخاندن هر وجه بر اساس موقعیتش نسبت به شما تعیین می‌شود. برای ساده‌ترشدن کار هر وجه را با حرف اختصاری مربوط به محل قرارگیری آن می‌نامیم، یعنی:

• وجه بالا (up face): U
• وجه پایین (down face): D
• وجه جلو (front face): F
• وجه پشت (back face): B
• وجه راست (right face): R
• وجه چپ (left face): L

حرکت وجه بالایی در جهت عقربه‌های ساعت را با U نشان می‌دهیم. بنابراین U یعنی وجه بالا را در جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید. حرکت وجه بالا خلاف جهت عقربه‌های ساعت را نیز با U’ نشان می‌دهیم. U یعنی وجه بالایی را یک‌چهارم یک دور کامل در جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید و U’ یعنی وجه بالایی را یک‌چهارم یک دور کامل خلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید. همین حالت درباره سایر وجه‌های مکعب نیز صادق است، یعنی:

• چرخش وجه جلو در جهت عقربه‌های ساعت: F
• چرخش وجه جلو خلاف جهت عقربه‌های ساعت: ‘F
• چرخش وجه راست در جهت عقربه‌های ساعت: R
• چرخش وجه راست خلاف جهت عقربه‌های ساعت: ‘R
• چرخش وجه چپ در جهت عقربه‌های ساعت: L
• چرخش وجه چپ خلاف جهت عقربه‌های ساعت: ‘L
• چرخش وجه پایین در جهت عقربه‌های ساعت: D
• چرخش وجه پایین خلاف جهت عقربه‌های ساعت: ‘D
• چرخش وجه پشت در جهت عقربه‌های ساعت: B
• چرخش وجه پشت خلاف جهت عقربه‌های ساعت: ‘B

فراموش نکنید که جهت عقربه‌های ساعت یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت به زاویه نگاه شما به آن وجه بستگی دارد. بنابراین زمانی که وجهی را می‌چرخانید، می‌توانید تصور کنید که ساعتی روی آن قرار دارد تا راحت‌تر بتوانید به یاد بیاورید که وجه را در چه جهتی بچرخانید.

در این روش حل مکعب روبیک بیشتر از وجه راست، بالا، چپ و جلو استفاده می‌کنیم. بنابراین باید با دو دسته حرف زیر که به به‌ترتیب معادل «چرخش در جهت عقربه‌های ساعت» و «چرخش خلاف جهت عقربه‌های ساعت» هستند، بیشتر آشنا باشید. پیش از شروع باید به‌خوبی با این حروف و معنی آنها آشنا شوید:

• U L R F
• ‘U’ L’ R’ F

پس از آشنایی با این نکات و مقدمات زمان آن رسیده است که آموزش حل مکعب روبیک را شروع کنیم.

مراحل حل مکعب روبیک

لایه اول

در ابتدا باید ۴ قطعه لبه قرمز را در بالا و اطراف مربع نارنجی قرار دهیم (مانند گلی نارنجی با گلبرگ‌های قرمز). مکعب را بررسی کنید و قطعه‌های لبه قرمز را پیدا کنید. سپس آنها را بالا و کنار قطعه مرکزی نارنجی قرار دهید. اگر قطعه لبه قرمز در وجه سمت راست است، این وجه را بچرخانید تا لبه قرمز کنار قطعه نارنجی وسط قرار بگیرد. ولی اگر سطح قرمز آن در سمت نامناسبی قرار دارد و با چرخاندن وجه در کنار قطعه نارنجی قرار نمی‌گیرد، اول دو لایه زیرین را بچرخانید و سپس با چرخاندن وجه راست، سمت قرمز قطعه مدنظر را کنار قطعه نارنجی وسط قرار دهید.

پس از تشکیل گل با مرکز نارنجی و گلبرگ‌های قرمز باید رنگ سطوح مجاور قطعه‌های لبه قرمز را با رنگ مرکز وجه‌های جانبی هماهنگ کنید. پس از هماهنگ‌شدن رنگ قطعه لبه با مرکز هر وجه نیز آن وجه را ۱۸۰ درجه بچرخانید. این کار را برای تمام وجه‌های جانبی انجام دهید.

سپس مکعب را برگردانید و نگاهی بیندازید. تمام قطعه‌های لبه قرمز باید در محل درست خود قرار گرفته باشند.

مکعب را برگردانید و وجه قرمز را تا پایان حل مکعب روبیک در سمت پایین نگه دارید. اگر با معکب روبیک آشنا باشید، می‌توانید صلیب قرمز را بدون شروع کار با وجه مخالف، یعنی وجه نارنجی، تشکیل دهید. تشکیل گل قرمز با مرکز نارنجی فقط کار را برای افراد تازه‌کار آسان‌تر می‌کند و با پیشرفت در حل مکعب روبیک می‌توانید این مرحله را حذف کنید.

مرحله بعد قراردادن قطعه‌های گوشه قرمز در محل مربوط به آنهاست. در کل ۸ قطعه گوشه وجود دارد (۴ عدد در لایه سوم و ۴ عدد در لایه اول) که باید جابه‌جا شوند تا در موقعیت درست قرار بگیرند. بعضی از گوشه‌های قرمز در وجه پایینی قرار دارند که باید به وجه بالایی منتقل شوند تا بتوانید آنها را به موقعیت درست خود در لایه اول ببرید. بعضی از گوشه‌های قرمز در لایه سوم یا بالایی روبه‌بالا هستند، یعنی سطح قرمز آنها روبه‌بالا است. این مشکلی است که بعدا راه‌حلش را می‌گوییم.

ابتدا در لایه بالایی به‌دنبال گوشه‌های قرمزی بگردید که در آنها رنگ قرمز در سمت راست یا چپ قطعه قرار دارد. می‌دانیم که این قطعه‌ها به لایه سوم تعلق ندارند و باید به پایین و محل اصلی خود منتقل شوند. برای این کار باید توجه کنید که رنگ قرمز قطعه در کدام سمت قرار دارد، زیرا باید لایه سوم را در همان جهت بچرخانید. به دو رنگ دیگر قطعه نیز توجه کنید، زیرا باید لایه سوم به‌اندازه‌ای بچرخد که از دو مرکز مربوط به آن رنگ‌ها عبور کند. مثلا اگر یک سمت قطعه گوشه قرمز و دو سمت دیگر آن زرد و آبی هستند، باید آن لایه را بچرخانید تا از وجه‌های زرد و آبی عبور کند.

سپس دقت کنید که با توجه به رنگ‌های قطعه گوشه مدنظر، محل مناسب آن کجاست. با چرخاندن وجه مربوط به موقعیتی که قطعه گوشه باید در آن قرار بگیرد به‌سمت بالا و سپس چرخاندن لایه سوم به‌سمت آن وجه، قطعه گوشه را در محل مناسب خود قرار دهید. سپس با برگرداندن وجه جانبی به محل خود قطعه گوشه در جای درست قرار می‌گیرد.

برای جابه‌جایی گوشه‌هایی که سمت بالای آنها قرمز است، باید طوری لایه سوم یا بالایی را بچرخانید که رنگ قرمز قطعه مدنظر از بالا به سمت راست یا چپ آن منتقل شود. سپس مراحل بالا را انجام دهید تا قطعه گوشه به محل مناسب خود در لایه اول منتقل شود. با انجام این مراحل باید وجه قرمز کامل شود و تمام قطعه‌های قرمز در محل مناسب خود قرار بگیرند.

لایه دوم

پس از تکمیل لایه اول باید سراغ لایه دوم بروید. از‌آنجاکه نمی‌خواهیم آنچه در لایه اول انجام داده‌ایم به هم بریزد، باید از الگوریتم‌ها استفاده کنیم. قطعه‌های مرکزی لایه دوم در محل خود قرار دارند و فقط باید ۴ قطعه لبه را به موقعیت اصلی‌شان منتقل کنیم.

ساده‌ترین راه برای شروع این است که به‌دنبال قطعه لبه‌ای در لایه بالایی بگردید که به آن لایه تعلق ندارد. می‌دانیم که تمام قطعه‌های لایه بالایی باید نارنجی باشند، بنابراین باید قطعه‌هایی را که نارنجی نیستند به لایه دوم ببریم. ابتدا رنگ سطح جانبی قطعه لبه موجود در لایه سوم را که می‌خواهید جابه‌جا کنید، با رنگ قطعه مرکزی هماهنگ کنید و سپس الگوریتم مناسب را اجرا کنید.

مثلا اگر این قطعه به رنگ‌های سفید و آبی است و سطح جانبی قطعه سفید است، لایه سوم را می‌چرخانیم تا سطح سفید قطعه در بالای قطعه مرکزی سفید قرار بگیرد (مانند تصویر بالا). رنگ سطح بالایی این قطعه مشخص می‌کند که باید به چه سمتی بچرخد تا در جای خود قرار بگیرد. مثلا در شکل بالا قطعه لبه سفید و آبی باید به‌سمت راست بچرخد. برای جابه‌جایی قطعه لبه به‌سمت راست از الگوریتم URU’R’ U’F’UF و برای جابه‌جایی آن به‌سمت چپ از الگوریتم ‘U’L’UL UF U’F استفاده کنید.

گاهی در شرایطی قرار می‌گیریم که در آن قطعه لبه در لایه دوم در محل درست خود قرار نمی‌گیرد و رنگ‌های آن با مرکز وجه‌های جانبی خود منطبق نیستند، مثلا سطح آبی قطعه لبه کنار قطعه مرکزی زرد و سطح زرد آن کنار مرکز آبی قرار گرفته است.

در این حالت باید ابتدا الگوریتم URU’R’ U’F’UF را اجرا کنید تا قطعه مدنظر به لایه سوم برود، سپس بر اساس اینکه باید به‌سمت راست یا چپ بچرخد، یکی از الگوریتم‌های بالا را انجام دهید.

پس از انجام این مراحل باید تمام قطعه‌های لایه دوم در محل مناسب خود قرار بگیرند.

لایه سوم

لایه سوم چالش‌برانگیزترین بخش کار است، زیرا تکمیل آن دشوارتر از دو لایه قبلی است. البته این کاملا منطقی است. هرچه به تکمیل نهایی مکعب روبیک نزدیک‌تر می‌شوید، الگوریتم‌ها نیز چالش‌برانگیزتر می‌شوند، زیرا فقط باید قطعه‌های مشخصی را جابه‌جا کنید و قطعه‌هایی را که قبلا در جای درست خود قرار داده‌اید به هم نریزید.

باید تمام قطعه‌های نارنجی را به‌سمت بالا قرار دهید. ابتدا باید «الگوریتم صلیب» (cross algorithm) را اجرا کنید تا صلیبی نارنجی در بالای مکعب ایجاد شود. اگر یک قطعه لبه نارنجی در بالا دارید، پیش از انجام الگوریتم آن را در سمت راست قرار دهید.

الگوریتمی که در اینجا استفاده می‌کنیم ‘FRU R’U’F است. پس از اجرای الگوریتم، خطی نارنجی در مرکز خواهید داشت.

مکعب را طوری بچرخانید که این خط، افقی قرار بگیرد و سپس دوباره الگوریتم ‘FRU R’U’F را انجام دهید. درنهایت صلیبی نارنجی خواهید داشت.

البته باید توضیحاتی هم بدهیم. حالت‌های احتمالی فراوانی برای قرارگرفتن رنگ نارنجی در بالا وجود دارد. فقط دقت کنید که باید یکی از مربع‌های نارنجی را در سمت راست قرار دهید و سپس الگوریتم را اجرا کنید. اگر هیچ لبه نارنجی‌ای در بالا وجود ندارد، الگوریتم را در هر جهتی که می‌خواهید انجام دهید. درنهایت با انجام الگوریتم یک لبه نارنجی خواهید داشت که می‌توانید آن را در سمت راست وجه بالایی مکعب قرار دهید و دوباره الگوریتم را اجرا کنید تا درنهایت به صلیب نارنجی برسید.

پس از ایجاد صلیب نارنجی باید سراغ الگوریتم بعدی بروید که الگوریتم چرخش گوشه نام دارد و عبارت است از R’ U2 R U R’ U R. با انجام این الگوریتم ۳ قطعه گوشه در جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخند. گوشه‌ای که در پایین و سمت راست وجه بالا قرار دارد نمی‌چرخد. هدف این است که همه سطوح نارنجی به‌سمت بالا قرار بگیرند. (باید چند بار این الگوریتم را اجرا کنید تا تمام سطوح نارنجی به‌سمت بالا قرار بگیرند.) پس از انجام این کار سراغ قطعه‌های گوشه لایه بالایی بروید.

ابتدا دقت کنید که آیا هیچ قطعه گوشه‌ای در محل مناسب خود قرار گرفته است یا نه. اگر چنین است، آن را در سمتی که دور از شماست قرار دهید.

الگوریتم R’ F R’ B2 R F’ R’ B2 R2 جای ۲ قطعه گوشه نزدیک به شما را با هم عوض می‌کند و محل ۲ گوشه دیگر را تغییر نمی‌دهد. اگر همه گوشه‌ها در محل مناسب خود قرار نگرفته‌اند، باید این الگوریتم را چند بار انجام دهید. (پس از هربار انجام الگوریتم، در صورت نیاز لایه بالایی را بچرخانید تا گوشه‌ها در محل مربوط به خود قرار بگیرند.)

وقتی تمام گوشه‌ها در محل مناسب خود قرار گرفتند، باید سراغ قطعه‌های لبه لایه سوم بروید.

اگر یکی از لبه‌ها در محل درست قرار گرفته است، آن را در جهت مخالف و دور از خود قرار دهید.

اگر چنین قطعه‌ای ندارید، این الگوریتم را رو به هر وجه جانبی که می‌خواهید انجام دهید. این الگوریتم ۳ قطعه لبه نزدیک شما را می‌چرخاند و عبارت است از R U’ RU RU RU’ R’U’ R2. پس از اجرای این الگوریتم مکعب روبیک شما کامل می‌شود و تمام قطعه‌ها در جای خود قرار می‌گیرند.

نکات پایانی

پس از مدتی تمرین، حتی دیگر الگوریتم‌ها را به خاطر نخواهید آورد و حرکات را خودکار انجام می‌دهید. ولی قبل از رسیدن به این مرحله الگوریتم‌ها را یادداشت کنید و با توجه به آنها حرکات را انجام دهید. چند بار اول سرعت زیادی نخواهید داشت، که البته خوب است، زیرا با یک چرخش اشتباه در لایه سوم مجبور می‌شوید تمام مراحل را دوباره از اول شروع کنید. بنابراین در انجام چرخش‌ها دقت کنید و سعی نکنید که در تلاش‌های اول مکعب را سریع حل کنید. پس از سه‌چهار بار حل مکعب روبیک بیشتر با مراحل آن آشنا می‌شوید و سرعت شما افزایش می‌یابد. پس از ۲۰ بار حل‌کردن مکعب نیز می‌توانید آن را در چند دقیقه انجام دهید. هرچه بیشتر تمرین کنید، حل مکعب برای شما آسان‌تر می‌شود.