Le Rubik’s Cube résolu en moins d’une seconde, voici comment

En combien de temps es-tu capable de résoudre un Rubik’s cube ? Tu connais le record du monde ? Seulement 3,47 secondes ! Un speedcuber chinois, Yusheng Du, a établi ce record en 2018 lors du concours de la World Cube Association. Mais deux personnes ont encore battu ce record de manière non officielle. Il existe des enregistrements d’un speedcuber philippin de 14 ans qui l’a résolu en 2,78 secondes, et d’un garçon chinois de 12 ans qui a réussi à le terminer en 2,68 secondes. Au fait, tu ne sais sans doute pas qui a inventé le Rubik’s cube ! Il n’existe pas depuis très longtemps ; même tes grands-parents ne l’ont pas eu en grandissant. Un sculpteur hongrois nommé Ernő Rubik a inventé le fameux cube en 1974.

Il est architecte de métier et a toujours aimé les objets tridimensionnels. À l’âge de 29 ans, alors qu’il jouait simplement avec des blocs et des ficelles dans sa chambre, Rubik a créé la structure du cube. Il a eu l’idée de le fabriquer en utilisant 26 petits cubes différents, en a marqué chaque face avec des autocollants, et a commencé à jouer en les réorganisant. Les couleurs se sont mélangées, créant quelque chose de très joli.

Ensuite, il a voulu le remettre en ordre, avec chaque face d’une seule couleur. Mais cela s’est avéré être plus compliqué que prévu, et Rubik a alors réalisé qu’il venait d’inventer un casse-tête. Ce qui est drôle, c’est qu’il lui a fallu un mois entier pour trouver une solution à son propre jeu. Elle consistait à aligner d’abord les huit cubes d’angle. Ensuite, il a déposé un brevet pour son invention. Les premiers Rubik’s cubes ont été produits fin 1977.

Sais-tu comment le Rubik’s cube s’appelait à l’origine ? “Magic cube” ; mais le nom a ensuite été changé pour le faire breveter dans d’autres pays. Combien de dispositions possibles a le cube standard en 3×3 ? 43 quintillions ! Voici le nombre exact [43 252 003 274 489 856 000]. Pour se rendre compte d’un tel chiffre, si tu le tournes une fois toutes les secondes, il te faudra 1,4 trillion d’années pour passer par toutes les dispositions possibles. C’est 100 fois plus long que l’existence de l’univers. Cela peut paraître surprenant, mais le Rubik’s cube n’a pas connu un succès immédiat.

Au départ, personne ne s’intéressait à ces cubes car ils étaient simplement rangés dans des boîtes, parmi d’autres jouets. Mais un commerçant a fini par se rendre compte de leur potentiel, et il a décidé de parier sur le casse-tête et d’en faire la promotion. Son équipe a commencé à présenter le cube, en montrant comment le résoudre, et, assez rapidement, il a connu un succès fou. Aujourd’hui, le Rubik’s cube est l’un des jouets les plus vendus de l’histoire, avec les Hot Wheels, les Barbies, les poupées Cabbage Patch et les Legos. Au fil des décennies, plus de 450 millions de cubes ont été vendus dans le monde entier.

Le premier record du monde du Rubik’s cube a été établi en 1982 par un étudiant qui l’a résolu en 22,95 secondes. À l’époque, cette vitesse était impressionnante car le cube original était bien plus difficile à faire tourner. Les modèles modernes sont bien plus perfectionnés : ils ont de meilleurs mécanismes de rotation et des aimants qui permettent aux cubes de s’enclencher parfaitement. Ainsi, un speedcuber n’a pas besoin de tourner à fond et peut effectuer jusqu’à 12 rotations en une seule seconde.

À quelle vitesse un robot peut-il le résoudre ? En 2018, un couple d’étudiants du MIT a construit un robot capable de résoudre un Rubik’s cube. Il lui a fallu seulement 0,38 seconde. Il a un avantage considérable en termes de vitesse par rapport aux humains : il peut effectuer 55 rotations en une seconde, soit cinq fois plus. Autre avantage : la machine résout le cube de façon très précise, en plaçant chaque fois les cubes avec précision. Les speedcubers utilisent cette technique lorsqu’ils “coupent les coins” pour gagner du temps. Cela signifie qu’ils ne terminent pas complètement la rotation avant de commencer la suivante, puisque celle-ci mettra de toute façon la précédente en place.

Si les humains pouvaient atteindre la vitesse de la machine, le fait de couper les coins ferait éclater le cube. Mais trois secondes, c’est quand même assez impressionnant. Sais-tu qui d’autre est obsédé par le cube, à part les adolescents ? Les mathématiciens : ils sont hypnotisés par ce cube depuis des décennies, occupés à essayer de trouver l’algorithme le plus efficace pour le résoudre. Il existe de nombreuses techniques. La solution originale de Rubik lui-même consiste à aligner d’abord les huit coins. La plus courante consiste à terminer d’abord la couche supérieure. Celle-ci nécessite jusqu’à 120 rotations pour résoudre le casse-tête. Combien de coups nécessite la technique la plus efficace ?

Les mathématiciens ont calculé que cela correspondrait à 22 rotations. Mais, fait amusant, cette technique n’a pas encore été découverte. Alors peut-être que tu pourrais être celui ou celle qui la trouvera. Et, en considérant qu’il est possible de faire 12 mouvements en une seconde, tu pourrais alors résoudre le cube en moins de deux secondes et établir le nouveau record du monde.

La technique la plus rapide qui ait été découverte nécessite 52 rotations. Et ce qui est amusant, c’est que, jusqu’à la toute fin, le cube semble être complètement désorganisé, et puis soudain, tout se met en place avec seulement quelques ultimes rotations. Cette technique a été découverte par la mathématicienne britannique Morwen B. Thistle, qui l’a mise au point en utilisant un ordinateur et les règles de la théorie des groupes. Sais-tu qui a écrit l’un des meilleurs livres pour les débutants pour apprendre à résoudre le Rubik’s Cube ?


Un adolescent ! Le livre s’appelle “You can do the cube”. En 1981, un écolier de 13 ans a trouvé une solution pour le cube et a créé une antisèche pour ses amis, qui était très simple et pouvait être comprise par des novices. L’un de ses amis l’a montrée à son père, qui travaillait dans une maison d’édition. Le père l’a tellement aimé qu’il a aidé le garçon à le publier. Il est devenu un best-seller.

Tu as déjà entendu parler du Rubik’s Snake ? Après le cube, Rubik a continué à concevoir des jouets. Malheureusement, aucun n’a surpassé le succès du cube, mais le serpent est aussi très populaire et tu peux le tordre pour produire différentes formes. Sais-tu que tu peux participer à des championnats de speedcubing ? Le premier a été organisé par le Livre Guinness des records et s’est tenu en 1981 à Munich. L’année suivante, il s’agissait déjà d’un championnat du monde organisé à Budapest. Après le championnat du monde de 1982, le suivant n’a eu lieu qu’en 2003 à Toronto. Par la suite, il y a eu un championnat du monde tous les deux ans.

Traditionnellement, chaque participant résout le cube cinq fois, et la moyenne des trois performances du milieu est comptée comme le temps final et détermine le gagnant. Ainsi, le détenteur du record n’est pas forcément le gagnant de la compétition. Mais, bien sûr, le record entre dans l’histoire.

Savais-tu qu’il existe d’autres variantes de résolution du cube ? L’une d’entre elles est la résolution les yeux bandés. Le concurrent regarde d’abord le cube pour évaluer son état et réfléchir à sa stratégie. Ensuite, il a les yeux bandés et résout le cube. Le temps est compté du début à la fin : dès l’examen du cube avant de se faire bander les yeux, et jusqu’à ce qu’il soit résolu. Le record est de 14,61 secondes. Il a été établi le 23 mars 2022, à Orlando. Une autre variante consiste à résoudre le cube en utilisant une seule main. Le record est ici de 6,83 secondes.

Le Rubik’s cube lui-même a aussi de nombreuses variantes. La version standard est 3×3x3. Mais il existe aussi un cube 4×4x4 appelé “Rubik’s Revenge”. Il a été inventé en 1981, sept ans après le cube original. Le record de résolution de celui-ci est de 17,42 secondes. Le cube 5×5x5 s’appelle “Le cube du professeur”, et le record est de 33,02 secondes.

Le cube 6×6x6 est appelé “V-Cube 6”, et son record est de 1 minute et 9 secondes. Le cube 7×7x7 est appelé “V-Cube 7”, avec un record d’une minute et 40 secondes. Les records de toutes ces variantes ont été établis par une seule et même personne, un speedcuber américain, Max Park. Il existe aussi un cube 2×2x2, appelé “Pocket Cube”. Le record est détenu par un speedcuber polonais avec 0,49 seconde. Pour faire tourner le cube plus vite, les concurrents le lubrifient avec de l’huile. Il est aussi permis de le faire dans les championnats. Les gens trouvent toujours des moyens plus fous de résoudre le cube. En 2003, Dan Knights l’a résolu en 40 secondes pendant une chute libre avant d’ouvrir son parachute.