Void Cube

El Cubo del Vacío es un poco más difícil que un Cubo de Rubik normal. El primer desafío adicional es que los centros faltantes eliminan una referencia clave para el color de cada cara resuelta, lo que requiere deducir la disposición de los colores de las caras de las piezas de las esquinas (o memorizar de memoria la disposición de colores del cubo resuelto). Esto es similar al desafío que presentan los cubos de rompecabezas N×N×N con números pares, como el 2×2×2 y el 4×4×4, que tampoco tienen ninguna pieza en el centro exacto de ninguna cara.

El segundo desafío añadido es que el Void Cube permite transformaciones de paridad impares , que son imposibles en un cubo normal de 3×3×3. La falta de piezas centrales altera las consideraciones de paridad. Una rotación de 90° de una cara, ya sea en el Cubo de Rubik normal o en el Cubo del Vacío, intercambia las posiciones de ocho piezas en dos, de paridad impar, cuatro ciclos. En general, un giro de cara es una permutación uniforme . En el cubo normal, una rotación de 90° de todo el cubo alrededor de un eje principal intercambia las posiciones de 24 piezas en seis ciclos, de paridad impar, cuatro. En el cubo normal, una rotación completa del cubo es una permutación par. Por otro lado, al carecer de piezas centrales, una rotación completa de 90° en el Void Cube intercambia 20 piezas en cinco ciclos, de paridad impar, cuatro. Por lo tanto, una rotación completa de un cubo en el Cubo del Vacío es una permutación impar. En consecuencia, en el Void Cube, girar las caras del cubo junto con rotaciones completas del cubo puede producir una disposición en la que dos piezas se intercambian y el resto están en sus posiciones originales. Éste y otros arreglos de paridad extraños no son posibles en el cubo de Rubik normal y requieren que el solucionador reconozca y se adapte a las nuevas permutaciones, que ocurren en aproximadamente la mitad de todos los intentos de resolución de mezclas aleatorias. Estas permutaciones se pueden resolver con varios algoritmos simples. [3]

Intercambio simple de paridad impar

Para ver la relación entre la paridad en el cubo regular y el cubo vacío, considere el cubo regular. Una solución de cubo normal lleva un cubo revuelto al cubo de identidad donde el color de todas las facetas de los bordes y las esquinas coincide con las facetas centrales. Una solución de cubo vacío lleva un cubo revuelto a una disposición donde el color de las facetas del borde y de las esquinas coinciden entre sí independientemente del color de la faceta central. Estas disposiciones de "ojo de gato" se forman girando las piezas de borde y esquina en su conjunto con respecto a las piezas centrales. Esto se puede hacer de 24 maneras diferentes, pero debido a la paridad sólo se pueden formar 12 girando las caras del cubo. Las posiciones de cubos vacíos de paridad impar se forman en posiciones de cubos regulares de "ojo de gato" de paridad impar. Debido a que faltan las facetas centrales (y por lo tanto son funcionalmente idénticas) en un cubo vacío, es difícil detectar si el cubo se está resolviendo en un estado de paridad par o impar hasta bien avanzado el intento de resolución; Cuando se utilizan los métodos "principiantes" o " CFOP " más comunes, a menudo no es evidente hasta que se resuelve la última capa.

Cubo vacío desmontado

Las partes de un Cubo del Vacío son:

• 20 piezas
  • 8 piezas de esquina
  • 12 piezas de borde (medio)
• 6 piezas de soporte internas con el agujero cuadrado a través de ellas

12 piezas deslizantes internas mayoritariamente ocultas con varias funciones Esencialmente, el "marco" del mecanismo consta de seis piezas idénticas con orificios cuadrados, que reemplazan la estructura proporcionada por las piezas centrales. Parte del interior de cada agujero es la superficie interior de estas piezas. Digamos que uno de ellos está separado sobre una superficie de trabajo, con el lado "exterior" hacia arriba. Mirando directamente hacia abajo a una de estas piezas (de modo que la línea de visión sea paralela al eje de rotación de esa cara), su exterior también es cuadrado.

Sin embargo, visto desde una posición oblicua más típica, cada lado de una pieza cuadrada es algo parecido a un arco bajo que une las esquinas vecinas. La parte inferior de ese arco se acopla a piezas deslizantes internas, en su mayoría ocultas, que (entre otras funciones) sostienen los cubos de los bordes. La superficie alta del arco incluye pestañas circulares curvas convexas que encajan en ranuras dentro de los cubículos para mantener unida la estructura.

Cuando todas las caras del rompecabezas están en su estado normal alineadas, estas seis piezas son similares a los lados de un cubo interno. Cada uno es libre de girar sin ninguna obstrucción por parte de las otras cinco piezas. Cuando se gira una cara, su propia pieza cuadrada también gira con los cubitos de esa cara, pero las pestañas de esa pieza cuadrada no se mueven en relación con los cubitos.

Lo que retiene los cubitos cuando se gira una cara es el conjunto de cuatro pestañas curvas en las cuatro piezas vecinas con agujeros cuadrados. Las ranuras dentro de los cubitos encajan sobre esas bridas. Las ranuras de los cubículos de los bordes enganchan las pestañas de las piezas cuadradas vecinas, manteniéndolas así juntas.

Sin embargo, como se ha descrito hasta ahora, las piezas individuales del mecanismo se saldrían de su posición fácilmente. Por lo tanto, cada borde del rompecabezas incluye una pieza deslizante prácticamente oculta (ya mencionada) con una forma compleja que incluye una superficie curva en forma de cola de milano. Esta superficie es más ancha en su extensión más interna, y en el centro de la pieza a lo largo de su longitud. La cola de milano de esta pieza, que actúa como una cuña, mantiene espaciadas las piezas cuadradas vecinas.

Mantener las piezas cuadradas separadas garantiza que las ranuras dentro de los cubos permanezcan acopladas con las bridas. Las estrechas tolerancias de fabricación dan como resultado suficiente fricción para evitar que las piezas del rompecabezas se muevan por sí solas, pero también permiten un fácil movimiento.

Los cubos de borde encajan en orejetas de posicionamiento en el exterior de estas piezas deslizantes internas, de modo que al girar una cara, los cubos de borde empujan las piezas deslizantes en un círculo. Las superficies interiores que miran hacia adentro, hacia el agujero, impulsan la pieza cuadrada de esta cara para que gire con los cubos.

Las piezas cuadradas aseguran que estas piezas deslizantes internas permanezcan hacia los bordes del rompecabezas.

Los cubos de borde en su posición normal son retenidos por las pestañas de las piezas cuadradas vecinas. Los cubos de esquina están retenidos por un trío de pestañas circulares cortas en los extremos de las piezas deslizantes interiores. Cuando se gira una cara, esas pestañas cortas retienen temporalmente los cubos de borde, particularmente cuando la cara se gira aproximadamente 1/8 de vuelta (aproximadamente 45 grados). Además, los cubos de las esquinas quedan retenidos temporalmente por las pestañas curvadas de las piezas cuadradas vecinas. Durante una rotación, las pestañas "cambian de roles" a medida que los cubitos viajan a lo largo de sus trayectorias circulares.

Este mecanismo interno es un compromiso necesario, ya que el aspecto visual resultante del rompecabezas no se puede lograr de otra manera. Sin embargo, la falta del núcleo central común a la mayoría de los cubos tradicionales y la esqueletización de lo que normalmente serían las piezas centrales unidas a este núcleo, generalmente crean un rompecabezas con una fricción relativamente alta, baja durabilidad y un comportamiento de giro menos indulgente que un rompecabezas de velocidad tradicional. cubo. Aquellos que deseen un rompecabezas más fluido con el mismo comportamiento pueden utilizar un simple "mod adhesivo" de un cubo de rompecabezas estándar de 3x3. Al quitar las pegatinas de cada pieza central (o, en un cubo sin pegatinas, al reemplazar las tapas centrales con plástico negro), el rompecabezas se comporta de manera idéntica a un "verdadero" cubo vacío al resolverse, al tiempo que cambia la estética única por las ventajas en la sensación. , velocidad y durabilidad de los modernos cubos de velocidad 3x3.

• Megaminx agujereado