De wiskunde achter de Rubiks kubus

KIJK-redactie

2020-04-01 10:59:00

Rubiks kubus

Exact veertig jaar geleden werd de Rubiks kubus een enorme hype. Maar zelfs nu, in 2020, drijft het ding puzzelaars nog tot wanhoop. Wie hem wil oplossen heeft niets aan zomaar wat draaien. Bij dit speelgoed gaat het om wiskunde en algoritmes.

Iedereen die weleens een Rubiks kubus in zijn handen heeft gehad en lukraak begon te draaien, weet hoe snel je erin verdwaalt. De rijen en kolommen met gekleurde vakjes zijn na vijf of zes stappen al niet meer zomaar terug op de juiste plek te krijgen. En willekeurig in het rond blijven draaien in de hoop dat je tot een oplossing komt, is een onbegonnen zaak: een Rubiks kubus heeft 43.252.003.274.489.856.000 (ruim 43 triljoen of 1018) mogelijke ‘standen’. En er is er maar één die klopt. Dus de kans dat je hem per ongeluk oplost door maar wat te frutselen, is zo goed als nul.

Frustrerend

Het frustrerende stuk speelgoed werd halverwege de jaren zeventig van de vorige eeuw bedacht door de Hongaarse architect Ernő Rubik, die als docent aan de Hogeschool voor de Kunsten in Boedapest werkte. “Ik zocht naar een manier om 3D-bewegingen te demonstreren aan mijn studenten”, aldus Rubik in een interview met de Britse krant The Guardian. “Op een dag staarde ik naar de Donau en zag ik hoe het water van de rivier om de stenen op de bodem stroomde, terwijl die stenen op hun plek bleven. Dat werd de inspiratiebron voor het draaimechanisme van mijn kubus.”

In zijn moeders appartement zette Rubik vervolgens een prototype in elkaar met hout, elastiek en paperclips. Zo’n kubus waarvan de verschillende rijen en kolommen kunnen draaien zonder dat de puzzel uit elkaar valt, omschrijft de bedenker zelf als “iets magisch”. Om de vlakken van de kubus van elkaar te kunnen onderscheiden, gaf hij ze allemaal een kleur. Rubik: “Zodra ik de stickers erop had geplakt en met draaien begon, wist ik direct dat ik een bijzondere puzzel had bedacht. Maar ik wist niet of hij ook daadwerkelijk op te lossen was. De eerste keer deed ik er zelf wéken over.”

Maar toen het Rubik eenmaal was gelukt, besefte hij dat hij hem ook kon verkopen. Dat deed hij in eerste instantie alleen in Hongarije. In 1980, veertig jaar geleden, sloot Rubik een distributiedeal met een Amerikaanse fabrikant en kwam de kubus wereldwijd op de markt. Een mooie aanleiding om een frisse duik te nemen in de wiskunde achter dit bijzondere speelgoed.

Dit is het begin van het artikel ‘Verdraaide kubus’ te vinden in KIJK 5/2020. Deze editie ligt in de winkel vanaf 16 april tot en met 21 maart.

Meer informatie:

Tekst: Nick Kivits

Openingsbeeld: VITRANC/iStock/Getty Images

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Artikelen