El Cubo del Profesor (también conocido como Cubo de Rubik 5×5×5 y muchos otros nombres, según el fabricante) es una versión 5×5×5 del Cubo de Rubik original. Tiene cualidades en común con el Cubo de Rubik 3×3×3 y con el Cubo de Rubik 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 propuestos, el de Udo Krell fue el primero en fabricarse y venderse con unas dimensiones de 5x5x5. Uwe Mèffert fabricó el cubo y lo vendió en Hong Kong en 1983.
Ideal Toys , que popularizó por primera vez el cubo de Rubik 3x3x3 original, comercializó el rompecabezas en Alemania como "Rubik's Wahn" (en alemán: Rubik's Craze ). Cuando el cubo se comercializó en Japón , se comercializó con el nombre de "Cubo del Profesor". Mèffert relanzó el cubo con el nombre de "Cubo del Profesor" en la década de 1990. [1]
Las primeras versiones del cubo 5×5×5 que se vendían en Barnes & Noble se comercializaban con el nombre de "Cubo del Profesor", pero actualmente Barnes & Noble vende cubos que simplemente se denominan "Cubo 5×5". Mefferts.com solía vender una versión de edición limitada del cubo 5×5×5 llamada Cubo del Profesor. Esta versión tenía fichas 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 3×3×3 expandido como manto con las piezas del borde central y las esquinas sobresaliendo del centro esférico con un mecanismo idéntico al del cubo 3×3×3. Todas las piezas no centrales tienen extensiones que encajan en ranuras en las piezas externas del 3×3×3, lo que evita que se caigan del cubo mientras se hace un giro. Los centros fijos tienen dos secciones (una visible, una 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 mantienen en su lugar los bordes exteriores. Los bordes no centrales mantienen en su lugar las esquinas y las secciones internas de las piezas 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 centrales y las piezas centrales adyacentes a ellos forman el marco de soporte y estos tienen extensiones que mantienen juntas 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 5x5x5, el mecanismo V-Cube 5 fue diseñado para permitir el speedcubing . [6] La mayoría de los cubos de velocidad 5x5x5 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 3×3×3 debido al número mucho mayor de partes y piezas móviles. Debido a su diseño frágil, el Cubo del Profesor de la marca Rubik no es adecuado para Speedcubing . Aplicar una fuerza excesiva al cubo al girarlo puede provocar la rotura de 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 los vértices, incluidas las permutaciones impares, lo que da lugar a 8! posibles combinaciones. Siete de los vértices se pueden rotar de forma independiente, y la orientación del octavo vértice depende de los otros siete, lo que da lugar a 3 7 (o 2187) combinaciones.
Hay 54 centros. Seis de ellos (el cuadrado central de cada cara) están fijos en su posición. El resto consiste en dos conjuntos de 24 centros. Dentro de cada conjunto hay cuatro centros de cada color. Cada conjunto puede disponerse de 24! formas diferentes. 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 ) disposiciones, todas las cuales son posibles. El factor reductor se produce porque hay 24 (4!) formas de disponer las cuatro piezas de un color dado. 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 ).
Las 24 aristas exteriores no se pueden voltear debido a la forma interior de esas piezas. Las aristas exteriores correspondientes se pueden distinguir, ya que las piezas son imágenes especulares una de la otra. Es posible cualquier permutación de las aristas exteriores, incluidas las permutaciones impares, lo que da como resultado 24! Las 12 aristas centrales se pueden voltear. Once se pueden voltear y ordenar de forma independiente, lo que da como resultado 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 las aristas internas y externas juntas.
Esto da un número total de permutaciones de
El número completo es exactamente 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 permutaciones posibles [8] (alrededor de 283 duodecillones en la escala larga o 283 trevigintillones en la escala corta).
Algunas variaciones del cubo tienen una de las piezas centrales marcada con un logotipo, que puede colocarse en cuatro orientaciones diferentes. Esto aumenta el número de permutaciones en un factor de cuatro a 1,13×10 75 , aunque cualquier orientación de esta pieza podría considerarse correcta. En comparación, se estima que el número de átomos en el universo observable es de 10 80 . Otras variaciones aumentan la dificultad al hacer visible la orientación de todas las piezas centrales. A continuación se muestra un ejemplo de esto.
Los aficionados al speedcubing suelen preferir el método de reducción , que agrupa los centros en bloques de un solo color y agrupa las piezas de los bordes similares en tiras sólidas. Esto permite resolver el cubo rápidamente con los mismos métodos que se utilizarían para un cubo de 3×3×3, solo que en una versión alargada. 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 capas. [9]
El método Yau5 recibe su nombre de su creador, Robert Yau. El método comienza resolviendo los centros opuestos (preferiblemente blanco y amarillo), luego resuelve tres aristas cruzadas (preferiblemente blancas). A continuación, se resuelven los centros restantes y la última arista cruzada. Se resuelven la última arista cruzada y las aristas restantes sin resolver, y luego se puede resolver como un 3x3x3. [10]
Otra estrategia que se utiliza con frecuencia es resolver primero los bordes y las esquinas del cubo y, por último, los centros. Este método se conoce como el método de la jaula, porque los centros parecen estar en una jaula después de resolver los bordes y las esquinas. Las esquinas se pueden colocar tal como están en cualquier orden anterior del rompecabezas del cubo y los centros se manipulan con un algoritmo similar al utilizado en el cubo 4×4×4. [11]
Una estrategia menos utilizada 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. Es similar al CFOP, una técnica bien conocida utilizada para el cubo de Rubik 3x3 , con 2 capas agregadas y un par de centros. [12]
El método ABCube es un método de resolución directa creado por Sandra Workman en 2020. Está orientado a principiantes absolutos y a quienes no son expertos en cubos. Es similar en orden de funcionamiento al método Cage, pero se diferencia funcionalmente en que es principalmente visual y elimina la notación estandarizada. Funciona con cubos de cualquier 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 larga. [13]
El récord mundial para la resolución más rápida de 5×5×5 es de 31,60 segundos, establecido por Tymon Kolasinski de Polonia el 9 de septiembre de 2024, en DuPage Fall 2024, en Glen Ellyn, Illinois . [14]
El récord mundial para el promedio más rápido de cinco resoluciones (excluyendo las resoluciones más rápidas y más lentas) es de 34,76 segundos, también establecido por Max Park de los Estados Unidos el 18 de julio de 2024, en NAC 2024, en Minneapolis, Minnesota , con los tiempos de (39,71) 35,10 (33,55) 35,44 y 33,75 [14]
El récord de tiempo más rápido para resolver un cubo de 5×5×5 con los ojos vendados es de 2 minutos, 4,41 segundos (incluida la inspección), establecido por Stanley Chapel de los Estados Unidos el 10 de noviembre de 2023, en el Campeonato de Virginia 2023 en Richmond, Virginia . [15]
El récord de media de tres resoluciones de un cubo de 5x5x5 con los ojos vendados es de 2 minutos, 27,63 segundos (incluida la inspección), establecido por Stanley Chapel de los Estados Unidos el 15 de diciembre de 2019, con los tiempos de 2:32.48, 2:28.80 y 2:21.62. [15]
