Rubiks Würfel

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Rubik's Cube (zu deutsch Rubiks Würfel), meist Zauberwürfel genannt, ist ein von dem Ungarn Ernő Rubik erfundenes und am 30. Januar 1975 patentiertes mechanisches Geduldspiel, welches sich insbesondere in den 1980er Jahren großer Beliebtheit erfreute und in vielen Haushalten zu finden war.

Es handelt sich um einen Würfel, der in Höhe, Breite und Tiefe in 3 Ebenen unterteilt ist, die sich beliebig in 90-Grad-Schritten um ihre Achse drehen lassen. Dadurch können Position und Lage der verschiedenen Steine fast beliebig geändert werden. Auf den nach außen sichtbaren Flächen der Steine sind Farben angebracht. In der Grundstellung sind die Steine so geordnet, dass alle Seiten des Würfels eine einheitliche, aber von Seite zu Seite unterschiedliche Farbe besitzen.

Ziel ist es gewöhnlich, aus einer beliebigen, durch Drehung der Seiten vom Grundzustand aus erreichbaren Stellung heraus, den Würfel wieder in seine Grundstellung zu bringen. Dem Laien erscheint diese Aufgabe relativ schwierig, jedoch wurden schon frühzeitig Lösungsstrategien entwickelt, deren Kenntnis "Eingeweihten" ein relativ leichtes Lösen des Würfels gestattet.

Aus der Grundstellung heraus lassen sich dann mit oft nur wenigen Drehungen interessante, mehr oder weniger symmetrische Muster hervorbringen.

Der Würfel im Westen

Dezember 1977 hielt der Zauberwürfel Einzug in die "kapitalistische Welt", als ein Exemplar des Würfels der in England ansässigen Firma Pentangle zugesendet wurde. Diese Firma erwarb darauf hin das Recht den Würfel in Großbritannien zu vertreiben.

Die kommunistische Regierung in Ungarn hat aber 1979 die weltweiten Verkaufsrechte für den Würfel an die amerikanische Firma "Ideal Toy Corporation" vergeben. Dies beinhaltete auch - vertragswidrigerweise - die Rechte für Großbritannien. Ideal Toy Coorporation erlaubte Pentangle den Verkauf des Würfels an Geschenk- aber nicht an Spielzeuggeschäfte.

1981 hatte die Würfelitis ihren Höhepunkt. Ideal Toy Corporation konnte die Nachfrage nicht erfüllen, was es billigen asiatischen Imitaten ermöglichte, in den Markt einzudringen. Insgesamt wurden wohl um die 160 Millionen Würfel allein bis zum Höhepunkt des Würfels verkauft.

Anfang 1982 brach die Nachfrage für den Würfel plötzlich ein und mit ihr auch die Nachfrage nach vielen anderen Knobelspielen. Es dauerte 15 Jahre, bis sich der Markt erholt hatte.

Rubik war nicht der erste, der sich mit dem Thema eines Spiels dieser Sorte beschäftigte. Bereits im Jahre 1957 entwarf der Chemiker Jarry Nichols ein Spiel dieser Art, das allerdings nur aus 2x2x2 Teilen bestand. Er patentierte seinen Entwurf im Jahre 1972. 1984 gewann Nichols eine Patentklage gegen die Firma, die den Rubik-Würfel in den USA vertrieb. Deswegen heißt der Zauberwürfel dort offiziell Nichols' Cube.

Begriffe

Eckstein: Die 8 Ecksteine verbinden je drei angrenzende Flächen in den Ecken.
Kantenstein: Die 12 Kantensteine verbinden je zwei angrenzende Flächen in den Kantenmitten.
Mittelstein: Die 6 Steine in der Mitte der Würfelflächen besitzen zueinander immer die selbe relative Lage und bestimmen so, welche Farben aneinandergrenzen müssen.

Varianten

Es gibt einige Varianten dieses mechanischen Puzzles. Etwas schwieriger ist ein mit Bildern bedruckter Würfel, da durch die allgemein bekannten Lösungsstrategien zwar die Farbflächen an der richtigen Stelle zum liegen kommen, jedoch die mittleren Flächen nicht immer in der richtigen Orientierung. So gibt es einfachere Würfel, die aus nur 2 Ebenen in jeder Raumrichtung bestehen, und kompliziertere Varianten, die aus 4 (auch bekannt als "Rubiks Revenge") oder 5 Ebenen bestehen. Ferner gibt es Puzzles in Pyramidenform und Bälle, ebenfalls in verschiedenen Schwierigkeitsstufen. Bei einem "Datumswürfel" sind die Flächen mit Zahlen und Texten versehen, aus denen man auf einer Seite das aktuelle Datum einstellen kann. In Folge des Booms in den 1980er Jahren tauchten auch mechanische Puzzles auf, denen eine andere Mechanik zu Grunde lag, deren mathematische Komplexität aber mit der des Zauberwürfels vergleichbar waren, z. B. die Teufelstonne.

2005 wurde erstmals ein Würfel mit 6 Ebenen präsentiert. Der zu Grunde liegende Mechanismus erlaubt auch Würfel mit bis zu 11 Ebenen. Diese müssen aber tonnenförmig (d.h. die Mitten der Flächen nach außen) verzerrt werden, damit die Befestigung der Ecksteine noch vollständig innerhalb des Würfels liegt. Diese Verzerrung plus die notwendige Größe und das Gewicht werden dem Spieler einiges an Geschick bei der Handhabung abverlangen. Die Lösungsmethoden für diese großen Würfel werden keine Züge benötigen, die nicht schon vom 4 bzw. 5 Ebenen umfassenden Würfel her bekannt sind.

Lösungsstrategie für den Zauberwürfel

Strategien, die mit möglichst wenigen Bewegungen des Würfels auskommen, sind meist nur mit Hilfe eines Computers oder umfangreicher Stellungstabellen realisierbar. Andere, leichter zu merkende Strategien, kommen mit wenigen Basiszügen aus, erfordern aber im Allgemeinen eine höhere Zahl von Bewegungen. Einige Leute, die sich gerne "Speedcuber" nennen, haben Strategien gefunden, die es ihnen ermöglichen mit 45-60 Bewegungen einen beliebigen Würfel zu lösen. Es werden sogar Weltmeisterschaften ausgetragen; der aktuelle Weltrekord liegt bei 11,75 Sekunden für einen 3x3x3-Würfel.