TPE : Analyse des outils mathématiques et mystiques liés à la résolution du Rubik's cube.
L'enseignement est le meilleur moyen d'apprendre, j'en suis toujours convaincu; en communiquant nos connaissances nous continuons à découvrir et à apprendre. En outre, cette activité nous oblige chaque fois à une nouvelle formulation de ce que nous désirons exprimer, nous force à de nouveaux essais, à la recherche constante de nouvelles méthodes. Les liens permanents avec la jeunesse nous aident à rester jeunes d'esprit, nous rendent capables de nous étonner constamment.
Ernö Rubik, 1981.
Qu'est-ce qu'un rubik's cube?
C'est tout d'abord le casse-tête le plus vendu au monde avec plus de 200 millions d'exemplaires vendus depuis sa commercialisation en 1977. Il a été élaboré en 1974 par un professeur/architecte hongrois : Ernö Rubik. Celui-ci voulut mettre ses élèves à l'épreuve en utilsant ce cube pour les forcer à imaginer son mécanisme interne.
Tout comme son nom l'indique, c'est un cube, donc qui possède six faces et ainsi six couleurs. Il est composé de vingt-six petits cubes, dont six cubes-centres (un par face), huit cubes-sommets (placés dans les coins) et douze cubes-arrêtes. Il est possible de faire pivoter chaque face dans le sens direct ou indirect. Chaque cube-centre d'une face ne peut être déplacé. Généralement, les couleurs présentes sont : rouge, vert, bleu, orange, jaune et blanc. Les couleurs s'opposent deux à deux, la face opposée à la verte est la bleue, le blanc s'oppose au jaune et le orange s'oppose au rouge.
A moins d'être un génie, il est extrêmement ardu de remettre le rubik's cube dans son état initial une fois celui-ci mélangé. Des méthodes de résolutions ont ainsi été crées. Elles sont composées d'algorithmes (série de rotations successives correspondant à une action voulue; exemple : changer l'orientation de deux cubes-sommets) et suivent une logique particulière. Par exemple, la méthode Fridrich permet de construire les deux premières couronnes instantannément, puis de faire la dernière face, et, enfin, la dernière et troisième couronne. Cette méthode en trois étapes est très utilisée dans la pratique du speed-cubing (=résoudre le rubik's cube le plus rapidement possible).
Ceci est un Rubik's cube :
Il existe des compétitions internationales basées sur la vitesse de résolution du rubik's cube. Le Français Thibaut Jacquinot par exemple, en 2006, a résolu le cube en 9.86 s seulement! Le dernier champion du monde est Yu Nakajima qui remporta la finale d'octobre 2007 avec une moyenne de 12.48 s par cube!
Yu Nakajima en action :