Erno Rubik, inventeur du Rubik’s Cube

Nous tournons le Cube et il nous retourne.

— Erno Rubik

Erno Rubik : l’histoire d’une invention

En quelques années, Erno Rubik est passé du statut de professeur de design, au salaire modeste, à celui d’homme le plus riche et le plus connu de Hongrie. Le jouet qu’il a imaginé et construit de ses mains, dans la petite chambre de l’appartement de ses parents, a rendu folles plusieurs centaines de millions de personnes. Il fascine encore les nouvelles générations.

Interrogé sur le pourquoi et le comment de son invention, Erno Rubik répond sans peine, tant elle lui a paru évidente. Pour lui, la vraie difficulté est arrivée après.

Vidéo YouTube

Les raisons de l’invention

Replaçons-nous dans le contexte de l’époque. N’importe quel vendeur de jouets aurait pu expliquer à Erno Rubik pourquoi ce cube en plastique ne connaîtrait jamais le succès. Il a été inventé dans une société communiste, qui n’avait pas du tout pour objectif de vendre des jouets pour la fortune d’un seul homme.

Il ne respectait pas non plus les standards de l’industrie du jouet des années 1970 : il ne fait pas de bruit, ne siffle pas, ne tire pas, n’a pas de vêtements, n’a pas besoin de piles et n’apparaît dans aucun film. Sa complexité aurait dû décourager tous ses adeptes.

Il est pourtant rapidement devenu l’objet le plus vendu au monde, et l’un des plus populaires de l’histoire moderne. Il fait toujours réfléchir les grands mathématiciens tout en amusant les enfants de sept ans.

Il a été copié, des livres lui ont été consacrés, et des cubes de toutes sortes inspirés du Rubik’s Cube ont vu le jour. La mode est passée, puis elle est revenue une vingtaine d’années plus tard, au milieu des années 2000. Et le cube est toujours utilisé sur les bancs des facultés de mathématiques.

Une œuvre de design avant d’être un challenge mathématique

S’il fallait choisir un objet du vingtième siècle qui sera encore produit dans 500 ans, le Rubik’s Cube serait un candidat de choix. Il n’a pas d’époque : il est intemporel, à la fois simple et complexe. La façon dont ses 26 pièces s’emboîtent est une pure œuvre de design. Erno Rubik dit de son invention :

Terminé, il suggère le calme, l’ordre, la sécurité. En parfaite opposition avec ce qu’il devient une fois vivant, en mouvement. Il y a quelque chose de terrifiant dans un cube résolu, comme une bête sauvage encore calme, mais sûre de sa force.

Le casse-tête est apparu en 1974. Rien n’empêchait qu’il soit inventé plus tôt, et rien n’obligeait non plus à construire un tel cube. Erno Rubik a donné des centaines d’interviews sans jamais fournir de réponse claire : elle se trouve sans doute dans son passé.

Étudiant, il a fréquenté une école d’architecture, l’Académie des arts appliqués et du design de Budapest. Il s’y est tellement plu qu’il y est resté une fois ses études terminées, comme professeur, principalement de design d’intérieur.

Certains affirment qu’il aurait inventé le cube pour ses étudiants, afin de leur apprendre à réfléchir en trois dimensions. Ce n’est qu’une rumeur : Erno Rubik admet lui-même avoir été passionné par la complexité et la perfection de l’objet.

Son premier prototype, qui fonctionnait avec des élastiques, n’était qu’un premier pas : le design pouvait encore être amélioré. Il a alors compris que tout reposait sur la forme de chacune des pièces. Il raconte :

C’était merveilleux de voir, après seulement quelques mouvements, les couleurs se mélanger de façon en apparence aléatoire. C’était magnifique d’assister à cette valse de couleurs. C’est à ce moment même que j’ai réalisé que je venais d’inventer un casse-tête que je n’arrivais pas à résoudre.

La résolution du 3x3 par Erno Rubik

Erno Rubik a alors tenté d’établir une méthode de résolution. Il a pris des notes, réfléchi, cherché, en se demandant s’il existait seulement une solution. Il a d’abord tenté des mouvements désespérés, en comptant sur la chance, mais il a vite compris que les probabilités n’étaient pas de son côté.

Convaincu qu’une méthode existait, il a découvert quelques séquences de mouvements, que l’on appelle aujourd’hui algorithmes ou formules. Après un mois de recherches, il a fini par trouver une méthode de résolution fondée sur ses propres formules. Il se souvient :

Je me rappelle à quel point j’étais fier quand j’ai montré à ma famille la solution que j’avais trouvée. J’ai vu qu’ils étaient heureux eux aussi, mais parce qu’ils espéraient que j’allais enfin arrêter de passer mes journées sur ce jouet.

Un brevet hongrois

Erno Rubik trouvait étrange que personne d’autre n’ait déjà inventé quelque chose de semblable. Par une coïncidence surprenante, deux autres personnes ont d’ailleurs eu une idée proche dans les mêmes années : un Américain et un Japonais. Il lui était de toute façon impossible d’avoir connaissance de leurs travaux à cette époque.

Erno Rubik a déposé un brevet hongrois sur son invention. L’Américain avait pourtant déposé un brevet similaire quelque temps avant lui, mais aucun des fabricants de jouets qu’il était allé voir n’avait trouvé son idée crédible. Le Japonais, lui, a déposé un brevet pour un mécanisme similaire un an après Erno Rubik, avec une forme légèrement différente.

La conquête du monde de l’inventeur Erno Rubik

Développement de l’idée et premières ventes

Le cube semblait destiné à rester dans le monde communiste, et surtout en Hongrie, avec un succès modeste. Jusqu’à ce qu’un homme d’affaires d’origine hongroise installé à Londres, Tom Kremer, s’intéresse au puzzle, qu’il avait découvert dans un salon international du jeu, à Nuremberg, en Allemagne. Il a tout de suite vu très grand pour ce jouet.

Pour Erno Rubik, si le cube ne se vendait pas mieux, c’est qu’il était mal mis en valeur dans les salons. On le présentait le plus souvent résolu, dans une boîte, sans éveiller la curiosité des passants. Personne n’osait l’en sortir, encore moins le mélanger, et personne ne savait comment il fonctionnait.

Après avoir découvert le cube, Tom Kremer a décidé de rendre visite à son créateur. Il raconte leur rencontre :

Il était quelqu’un de banal au premier abord, mais j’ai tout de suite su que c’était un génie. Je lui ai dit qu’on pouvait en vendre des millions.

Erno Rubik lui a expliqué comment présenter le cube pour attirer la curiosité et les convoitises : il faut le manipuler, le mélanger, le résoudre. Laissé dans sa boîte, il n’intéresse personne. Dès lors, le cube a fait son effet à chaque salon international, et avant la fin de l’année, plus d’un million d’exemplaires étaient déjà commandés.

Appelé d’abord « cube magique » en hongrois (Bűvös kocka), il a pris le nom de Rubik’s Cube lors de son lancement international. Il était en effet trop tard pour déposer un brevet dans de nombreux pays, puisque l’invention avait été déposée en Hongrie plusieurs années auparavant. Il fallait donc associer l’objet à la marque Rubik, tout juste créée, pour qu’aucune autre entreprise ne puisse s’approprier le concept, et donc les ventes.

Développement à l’international

Pour présenter le cube, Erno Rubik a voyagé pour la première fois à l’ouest du bloc soviétique. Il essayait de le promouvoir de son mieux et d’expliquer sa passion pour l’objet, mais il passait souvent pour un génie incompris : les journalistes l’interrogeaient davantage sur son succès et sa richesse dans un pays communiste que sur le cube lui-même.

À partir de 1980, la folie du Rubik’s Cube est devenue mondiale. Des clubs de mathématiciens se formaient pour discuter des solutions, proposer des améliorations et organiser des compétitions.

En juin 1982, Budapest a accueilli le premier championnat du monde de rapidité. Le titre est revenu à Minh Thai, un Américain d’origine vietnamienne âgé de 16 ans, en 22,95 secondes, devant le Néerlandais Guus Razoux Schutz (24,32 s) et le Hongrois Zoltan Labas (24,49 s). Le meilleur Français, Jérôme Jean-Charles, a terminé sixième en 25,06 s.

La méthode découverte par Erno Rubik consiste à résoudre d’abord tous les coins, puis toutes les arêtes. Une écrasante majorité des compétiteurs l’avait adoptée, bien qu’elle demande en moyenne entre 90 et 110 mouvements par résolution. Erno Rubik, lui, a décidé de ne pas participer aux championnats en tant que compétiteur.

Les algorithmes de résolution

Les mathématiques et le Rubik’s Cube

Les mathématiciens appellent algorithme de Dieu une méthode qui résoudrait n’importe quel mélange avec le minimum de mouvements, et nombre de Dieu le nombre de mouvements nécessaires dans le pire des cas. Beaucoup pressentaient que ce nombre était de 22 mouvements. Mais la seule démonstration mathématique de l’époque aboutissait à 52 mouvements, en s’appuyant sur un domaine important des mathématiques : la théorie des groupes.

Quand on résout le 3x3 avec cette méthode, il est stupéfiant de voir à quel point le cube semble mélangé jusqu’aux toutes dernières rotations. Puis chaque couleur revient, comme par miracle, à la place qui lui était destinée.

Il est aujourd’hui démontré que 20 mouvements suffisent pour résoudre n’importe quel mélange : le nombre de Dieu vaut 20. Des programmes savent d’ailleurs trouver, pour n’importe quel mélange, une solution de 20 mouvements au plus.

La physique et le Rubik’s Cube

Les mathématiciens ne sont pas les seuls à s’y intéresser : les physiciens portent eux aussi un intérêt particulier au Rubik’s Cube. Il sert à illustrer certaines propriétés des particules élémentaires : une rotation dans le sens des aiguilles d’une montre représente un quark, une rotation dans l’autre sens un antiquark.

Erno après l’invention du Rubik’s Cube

La fin de la mode

En 1982, après plus de 100 millions de cubes vendus, la mode est passée. L’entreprise hongroise qui fabriquait les cubes a fait faillite. Toutes les sociétés liées de près ou de loin au cube avaient cherché à se développer le plus vite possible, sans consolider leurs fondations.

La société hongroise de l’époque n’était pas non plus prête à une telle croissance : pour obtenir un prêt de l’État, il fallait près d’un an, le temps que tous les comités le valident. L’entreprise s’est retrouvée un an plus tard avec un prêt et un stock qu’elle n’arrivait plus à vendre, car la demande était retombée aussi vite qu’elle était arrivée.

En attendant ce prêt, l’entreprise a voulu satisfaire la demande qui subsistait. Elle a tenté à plusieurs reprises d’importer des stocks de Russie et de Chine. Les contrefaçons venues de Russie et présentées comme Made in Hungary représentaient même jusqu’à la moitié des cubes vendus à l’époque.

L’entreprise a aussi acheté un million de cubes à Hong Kong, sans succès. La plupart des cubes présentés comme fabriqués en Hongrie avaient en effet un défaut de fabrication, dû à un défaut du moule en plastique.

Que fait un millionnaire de son argent ?

« Que fait un millionnaire avec tout son argent ? » Erno Rubik aurait pu se poser la question, mais il ne se la posait même pas. Une fois ses démonstrations terminées, il souhaitait retrouver sa vie paisible de professeur d’architecture. Il a donné 200 000 dollars à une fondation chargée d’aider les inventeurs prometteurs en Hongrie.

Il a aussi créé une société, Rubik Studio, qui employait une douzaine de personnes. Elle concevait des meubles et des jouets, mais aucun n’est arrivé à la cheville du cube magique. Il confie :

Les problèmes d’un casse-tête sont très proches des problèmes de la vie. Nous passons notre vie à résoudre des casse-têtes. Si seulement la vie était aussi simple que le Cube.

Envie de résoudre à votre tour l’invention d’Erno Rubik ? Notre méthode de résolution pour débutants vous guide étape par étape.

Source : « The Perplexing Life of Erno Rubik », Discover, Family Media Inc., 1986.