El Cubo del Profesor (también conocido como Cubo de Rubik 5×5×5 y muchos otros nombres, según el fabricante) es una versión de 5×5×5 del Cubo de Rubik original. Tiene cualidades en común tanto con el Cubo de Rubik de 3×3×3 como con el Rubik’s Revenge de 4×4×4 , y se pueden aplicar estrategias de solución para ambos.
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El Cubo del Profesor fue inventado por Udo Krell en 1981. De los muchos diseños que se propusieron, el diseño de Udo Krell fue el primer diseño de 5 × 5 × 5 que se fabricó y vendió. Uwe Mèffert fabricó el cubo y lo vendió en Hong Kong en 1983.
Ideal Toys , quien fue el primero en popularizar el cubo de Rubik original de 3x3x3, comercializó el rompecabezas en Alemania como "Rubik's Wahn" (en alemán, ilusión o engaño). Cuando el cubo se comercializó en Japón , se comercializó con el nombre de "Cubo del Profesor". Mèffert reeditó el cubo con el nombre de "Professor's Cube" en los años 1990. [1]
Las primeras versiones del cubo de 5 × 5 × 5 vendidas en Barnes & Noble se comercializaron con el nombre de "Cubo del Profesor", pero actualmente, Barnes and Noble vende cubos que simplemente se llaman "Cubo de 5 × 5". Mefferts.com solía vender una versión de edición limitada del cubo de 5 × 5 × 5 llamada Professor's Cube. Esta versión tenía mosaicos de colores en lugar de pegatinas. [2] Verdes Innovations vende una versión llamada V-Cube 5. [3]
El diseño original del Cubo del Profesor de Udo Krell funciona utilizando un cubo expandido de 3×3×3 como manto con las piezas del borde central y las esquinas sobresaliendo del centro esférico de mecanismo idéntico al del cubo de 3×3×3. Todas las piezas no centrales tienen extensiones que encajan en las ranuras de las piezas exteriores del 3×3×3, lo que evita que se caigan del cubo al girar. Los centros fijos tienen dos secciones (una visible y otra oculta) que pueden girar de forma independiente. Esta característica es exclusiva del diseño original. [4]
La versión Eastsheen del rompecabezas utiliza un mecanismo diferente. Los centros fijos mantienen en su lugar los centros junto a los bordes centrales, que a su vez sujetan los bordes exteriores. Los bordes no centrales mantienen las esquinas en su lugar y las secciones internas de las esquinas no llegan al centro del cubo. [5]
El mecanismo V-Cube 5, diseñado por Panagiotis Verdes, tiene elementos en común con ambos. Las esquinas llegan hasta el centro del rompecabezas (como el mecanismo original) y las piezas centrales mantienen los bordes centrales en su lugar (como el mecanismo Eastsheen). Los bordes medios y las piezas centrales adyacentes a ellos forman el marco de soporte y tienen extensiones que mantienen unidas el resto de las piezas. Esto permite una rotación suave y rápida y creó lo que posiblemente fue la versión más rápida y duradera del rompecabezas disponible en ese momento. A diferencia del diseño original de 5×5×5, el mecanismo V-Cube 5 fue diseñado para permitir el speedcubing . [6] La mayoría de los cubos de velocidad 5×5×5 de producción actual tienen mecanismos basados en la patente de Verdes.
El Cubo del Profesor original es inherentemente más delicado que el Cubo de Rubik de 3 × 3 × 3 debido a la cantidad mucho mayor de partes y piezas móviles. Debido a su frágil diseño, el Cubo del Profesor de la marca Rubik no es apto para Speedcubing . Aplicar fuerza excesiva al cubo al girarlo puede provocar que se rompan piezas. [7] Tanto el Eastsheen 5×5×5 como el V-Cube 5 están diseñados con diferentes mecanismos en un intento de remediar la fragilidad del diseño original.
Hay 98 piezas en el exterior del cubo: 8 esquinas, 36 aristas y 54 centros (48 móviles, 6 fijos).
Es posible cualquier permutación de las esquinas, incluidas las permutaciones impares, ¡dando 8! posibles arreglos. Siete de las esquinas se pueden girar de forma independiente y la orientación de la octava esquina depende de las otras siete, lo que da 3 7 (o 2187) combinaciones.
Hay 54 centros. Seis de ellos (el cuadrado central de cada cara) están fijos en su posición. El resto está formado por dos conjuntos de 24 centros. Dentro de cada conjunto hay cuatro centros de cada color. ¡Cada conjunto se puede organizar en 24! diferentes caminos. Suponiendo que los cuatro centros de cada color en cada conjunto son indistinguibles, el número de permutaciones de cada conjunto se reduce a 24!/(24 6 ) arreglos, todos los cuales son posibles. El factor reductor se produce porque hay 24 (¡4!) formas de disponer las cuatro piezas de un color determinado. Esto se eleva a la sexta potencia porque hay seis colores. El número total de permutaciones de todos los centros móviles es el producto de las permutaciones de los dos conjuntos, ¡24! 2 /(24 12 ).
Los 24 bordes exteriores no se pueden voltear debido a la forma interior de esas piezas. Los bordes exteriores correspondientes se distinguen porque las piezas son imágenes especulares entre sí. Es posible cualquier permutación de los bordes exteriores, incluidas permutaciones impares, ¡dando 24! preparativos. Los 12 bordes centrales se pueden voltear. Once se pueden voltear y ordenar de forma independiente, dando 12!/2 × 2 11 o 12! × 2 10 posibilidades (una permutación impar de las esquinas implica una permutación impar de las aristas centrales, y viceversa, de ahí la división por 2). ¡Hay 24! ×12! × 2 10 posibilidades para los bordes interior y exterior juntos.
Esto da un número total de permutaciones de
El número completo es precisamente 282 870 942 277 741 856 536 180 333 107 150 328 293 127 731 985 672 134 721 536 000 000 000 000 000 posibles permutaciones [8] (alrededor de 283 duodecillones en el escala larga o 283 trevigintillones en la escala corta ).
Algunas variaciones del cubo tienen una de las piezas centrales marcada con un logotipo, que se puede colocar en cuatro orientaciones diferentes. Esto aumenta el número de permutaciones en un factor de cuatro hasta 1,13×10 75 , aunque cualquier orientación de esta pieza podría considerarse correcta. En comparación, el número de átomos en el universo observable se estima en unos 10 80 . Otras variaciones aumentan la dificultad al hacer visible la orientación de todas las piezas centrales. Un ejemplo de esto se muestra a continuación.
Los speedcubers suelen preferir el método de reducción , que agrupa los centros en bloques de un solo color y agrupa las piezas de borde similares en tiras sólidas. Esto permite resolver el cubo rápidamente con los mismos métodos que se usarían para un cubo de 3×3×3, solo una versión extendida. Como se ilustra a la derecha, los centros fijos, los bordes medios y las esquinas se pueden tratar como equivalentes a un cubo de 3×3×3. Como resultado, una vez que se completa la reducción, los errores de paridad que a veces se ven en el 4 × 4 × 4 no pueden ocurrir en el 5 × 5 × 5, ni en ningún cubo con un número impar de aristas. [9]
El método Yau5 lleva el nombre de su proponente, Robert Yau. El método comienza resolviendo los centros opuestos (preferiblemente blanco y amarillo), luego resolviendo tres bordes transversales (preferiblemente blanco). A continuación, se resuelven los centros restantes y el último borde transversal. Se resuelven el último borde transversal y los bordes restantes sin resolver, y luego se puede resolver como un 3x3x3. [10]
Otra estrategia utilizada con frecuencia es resolver primero las aristas y esquinas del cubo y al final los centros. Este método se conoce como método de jaula, llamado así porque los centros parecen estar en una jaula después de resolver los bordes y esquinas. Las esquinas se pueden colocar tal como están en cualquier orden anterior del rompecabezas de cubos, y los centros se manipulan con un algoritmo similar al utilizado en el cubo de 4×4×4. [11]
Una estrategia utilizada con menos frecuencia es resolver primero un lado y una capa, luego la segunda, tercera y cuarta capa, y finalmente el último lado y capa. Este método se conoce como Capa por Capa. Esto se parece al CFOP, una técnica muy conocida utilizada para el cubo de Rubik de 3x3 , con 2 capas añadidas y un par de centros. [12]
El método ABCube es un método de resolución directa creado por Sandra Workman en 2020. Está dirigido a principiantes y no expertos en cubos. Es similar en orden de operación al Método Cage, pero difiere funcionalmente en que es principalmente visual y elimina la notación estandarizada. Funciona en cubos de toda complejidad, desde 2x2x2 hasta cubos grandes (nxnxn) y solo utiliza dos algoritmos fáciles de recordar; uno de cuatro giros, el otro de ocho giros y elimina los algoritmos de paridad largos. [13]
El récord mundial de resolución más rápida de 5×5×5 es de 32,88 segundos, establecido por Max Park de Estados Unidos el 30 de julio de 2023 en una competición oficial en el CubingUSA Nationals 2023, en Pittsburgh , Pensilvania . [14]
El récord mundial de promedio más rápido de cinco soluciones (excluyendo las soluciones más rápidas y más lentas) es de 36,46 segundos, también establecido por Max Park de los Estados Unidos el 2 de julio de 2023 en el Western Championship 2023, en Berkeley, California , con tiempos de 34,73 (33,38 ) 38,43 (40,56) y 36,23 [14]
El tiempo récord más rápido para resolver un cubo de 5 × 5 × 5 con los ojos vendados es de 2 minutos, 4,41 segundos (inspección incluida), establecido por American Stanley Chapel el 10 de noviembre de 2023 en Henrico Sports & Events Center en Richmond, Virginia . [15]
El récord de media de tres soluciones para resolver un cubo de 5x5x5 con los ojos vendados es de 2 minutos, 27,63 segundos (inspección incluida), establecido por Stanley Chapel de los Estados Unidos el 15 de diciembre de 2019 con tiempos de 2:32.48, 2:28.80 y 2: 21.62. [15]
