一様8次元多面体

3 つの正則かつ関連する均一多面体のグラフ

8単体

整流8単信

切断された8単体

カンテレーション8シンプレックス

ランシネーテッド8シンプレックス

立体構造8単体

8単体のペンテレーション

六角形8単体

七面体8単体

8-オルソプレックス

整流8-オルソプレックス

切断型8-オルソプレックス

カンテラテッド8-オルソプレックス

ランシネート8-オルソプレックス

ヘキサ化8-オルソプレックス

斜め8キューブ

ランシネーテッド8キューブ

ステリケート8キューブ

8面体キューブ

六角形の8キューブ

7面体8キューブ

8キューブ

整流8キューブ

切り詰められた8立方体

8デミキューブ

切り詰められた8デミキューブ

カンテラテッド8デミキューブ

ランシネーテッド8デミキューブ

ステリケート8デミキューブ

8面体半球

六角形の8デミキューブ

4 21

1 42

2 41

8次元 幾何学において8次元多面体または8次元多面体とは、7次元多面体面によって包含される多面体である。6次元多面体の 稜線はそれぞれ、ちょうど2つの7次元多面体 によって共有される

様 8 多面体は、頂点推移的であり一様 7 多面体の面から構築されます。

正8次元多面体

正8次元多面体は、シュレーフリ記号{p,q,r,s,t,u,v}で表すことができ、ピークの周りにはv個の{p,q,r,s,t,u}の7次元多面体があります。

このような凸正則8次元多面体は3つあります

  1. {3,3,3,3,3,3,3,3} - 8単体
  2. {4,3,3,3,3,3,3,3} - 8キューブ
  3. {3,3,3,3,3,3,4} - 8-オルソプレックス

非凸の正規 8 次元多面体は存在しません。

特徴

任意の8次元多面体の位相はベッティ数ねじれ係数によって定義される。[1]

多面体を特徴付けるために用いられるオイラー標数の値は、高次元には有用に一般化できず、8次元多面体ではその基礎となる位相に関わらず、すべて0となる。高次元において異なる位相を確実に区別するにはオイラー標数が不十分であるというこの事実が、より洗練されたベッティ数の発見につながった。[1]

同様に、多面体の向きの概念だけでは、トーラス多面体の表面のねじれを特徴付けるには不十分であり、ねじれ係数の使用につながった。[1]

基本コクセター群による一様8次元多面体

反射対称性を持つ均一な8次元多面体は、コクセター・ディンキン図の環の順列で表される以下の4つのコクセター群によって生成できる

#コクセターグループフォーム
1A8[3 7 ]135
2紀元前8年[4,3 6 ]255
3D8[3 5,1,1 ]191 (64 ユニーク)
4E8[3 4,2,1 ]255

各ファミリーから選択された正則かつ均一な 8 次元多面体には次のものが含まれます。

  1. シンプレックスファミリー: A 8 [3 7 ] -
    • 群図の環の順列として、1 つの正則多面体を含む 135 個の均一 8 次元多面体があります。
      1. {3 7 } - 8-単体またはエニア-9-トープまたはエニアゼットン -
  2. ハイパーキューブ/オルソプレックスファミリー: B 8 [4,3 6 ] -
    • 群図の環の順列として 255 個の均一な 8 次元多面体があり、そのうち 2 つは正則多面体である。
      1. {4,3 6 } - 8キューブまたはオクターラクト-
      2. {3 6 ,4} - 8-オルソプレックスまたはオクタクロス-
  3. 半超立方体D 8族: [3 5,1,1 ] -
    • 群図の環の順列として、191 個の均一な 8 次元多面体があります。これには以下が含まれます。
      1. {3,3 5,1 } - 8-デミキューブまたはデミオクタラクト1 51 -; h{4,3 6 }とも呼ばれる
      2. {3,3,3,3,3,3 1,1 } - 8-オルソプレックス5 11 -
  4. E多面体族E 8族: [3 4,1,1 ] -
    • 群図の環の順列として、255 個の均一な 8 次元多面体があります。これには以下が含まれます。
      1. {3,3,3,3,3 2,1 } -ソロルド・ゴセットのセミレギュラー4 21
      2. {3,3 4,2 } - 均一な1 42
      3. {3,3,3 4,1 } - 均一な2 41

均一な柱状形状

均一な プリズマティックファミリーは多数あり、その中には次のようなものがあります。

A8家族

A8ファミリーは 362880次(9の階乗)の対称性を持っています。

1つ以上の環を持つコクセター・ディンキン図式のすべての順列に基づく形式は135種類あります(128+8-1通り)。これらはすべて以下に列挙されています。相互参照のために、Bowers式の頭字語名は括弧内に記載されています。

これらの多面体の対称コクセター平面グラフについては、8 単体多面体のリストも参照してください。

B8家族

B 8族は10321920(8の階乗×2 8 )の対称性を持つ。コクセター・ディンキン図式のすべての順列に基づくと、1つ以上の環を持つ255通りの形式が存在する。

これらの多面体の対称コクセター平面グラフについては、 B8 多面体のリストも参照してください。

D8家族

D 8ファミリーは、5,160,960 次 (8 の階乗x 2 7 ) の対称性を持ちます。

このファミリーには、1 つ以上のリングを持つD 8コクセター・ディンキン図の3x64-1順列から、191 個のウィソフ一様多面体があります。そのうち 127 個 (2x64-1) は B 8ファミリーから繰り返され、64 個はこのファミリーに固有であり、すべて以下にリストされています。

これらの多面体の Coxeter 平面グラフについては、 D8 多面体のリストを参照してください。

E8家族

E 8ファミリーの対称順序は 696,729,600 です。

コクセター・ディンキン図式のすべての順列に基づく、一つ以上の環を持つ255の形式があります。以下に8つの形式を示します。そのうち4つは単環、3つは切断(2環)、そして最後の全切断です。相互参照のために、Bowers式の頭字語名が示されています。

このファミリーの Coxeter 平面グラフについては、 E8 多面体のリストも参照してください。

規則的で均一なハニカム

コクセター・ディンキン図における族間の対応関係と、図内の高次対称性。各行の同じ色のノードは同一のミラーを表す。黒色のノードは対応関係においてアクティブではない。

7次元空間で規則的かつ均一なモザイクを生成する 基本的なアフィンコクセター群は5つあります。

#コクセターグループコクセター図フォーム
1[3 [8] ]29
2[4,3 5,4 ]135
3[4,3 4 ,3 1,1 ]191 (新規64)
4[3 1,1 ,3 3 ,3 1,1 ]77 (新規10)
5[3 3,3,1 ]143

規則的かつ均一なテッセレーションには次のものが含まれます。

  • 29 種の独特な環を持つ形態、以下を含む:
  • 135 種の独特な環状形態があり、その中には次のものがあります:
  • 191 の固有のリングを持つ形態、127 が と共有され、64 が新規で、以下を含む:
  • , [3 1,1 ,3 3 ,3 1,1 ]: 77 個の固有の環の順列があり、そのうち 10 個は新しく、最初の Coxeter は4 分の 1 の 7 立方体ハニカムと呼んでいます。
  • 143 種の独特な環状形態があり、その中には次のものが含まれます。

規則的で均一な双曲面ハニカム

階数8のコンパクト双曲型コクセター群、すなわち有限面と有限頂点図を持つハニカムを生成できる群は存在しない。しかし、階数8のパラコンパクト双曲型コクセター群は4つ存在し、それぞれがコクセター図の環の順列として7次元空間に一様ハニカムを生成する。

= [3,3 [7] ]:
= [3 1,1 ,3 2 ,3 2,1 ]:
= [4,3 3 ,3 2,1 ]:
= [3 3,2,2 ]:

参考文献

  1. ^ abc Richeson, D.; Euler's Gem: The Polyhedron Formula and the Birth of Topology、プリンストン、2008年。
  2. ^ クリッツィング。
  3. ^ クリッツィング、(x3o3x3o3o3o3o3x3 - xorene)。
  • T. ゴセットn次元空間における正則図形と半正則図形についてメッセンジャー・オブ・マスマティクス、マクミラン、1900年
  • A. ブール・ストット(1910)。 「正多面体と空間充填からの半正則の幾何学的演繹」(PDF)アムステルダムのVerhandelingen der Koninklijke Academy van Wetenschappen(1).アムステルダム:ヨハネス・ミュラー。 2025 年 4 月 29 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
  • HSMコクセター
    • HSM Coxeter、MS Longuet-Higgins、JCP Miller: Uniform Polyhedra、Philosophical Transactions of the Royal Society of London、ロンドン、1954年
    • HSM Coxeter, Regular Polytopes , 第3版, Dover New York, 1973
    • 万華鏡:HSMコクセター選集、F・アーサー・シャーク、ピーター・マクマレン、アンソニー・C・トンプソン、アジア・アイビック・ワイス編、Wiley-Interscience Publication、1995年、wiley.com、ISBN 978-0-471-01003-6
      • (論文22)HSM Coxeter,正則多面体と半正則多面体I , [Math. Zeit. 46 (1940) 380–407, MR 2,10]
      • (論文23)HSM Coxeter,正則多面体と半正則多面体II , [Math. Zeit. 188 (1985) 559–591]
      • (論文24)HSM Coxeter,正則多面体と半正則多面体III , [Math. Zeit. 200 (1988) 3–45]
  • NWジョンソン均一多面体とハニカムの理論、博士論文、トロント大学、1966年
  • Klitzing, Richard. 「頭字語付き 8D 均一多面体 (ポリゼータ)」
  • 多面体の名前
  • 様々な次元の多面体
  • 多次元用語集
家族アンB nI 2 ( p ) / D nE 6 / E 7 / E 8 / F 4 / G 2H n
正多角形三角形四角p角形六角形五角形
均一な多面体四面体八面体立方体デミキューブ十二面体二十面体
均一ポリクロロンペンタコロン16セルTesseractデミテッセラクト24セル120セル600セル
一様5次元多面体5単体5-オルソプレックス5-キューブ5デミキューブ
一様6次元多面体6単体6-オルソプレックス6-キューブ6デミキューブ1 222 21
一様7次元多面体7単体7-オルソプレックス7-キューブ7デミキューブ1 322 313 21
一様8次元多面体8単体8-オルソプレックス8-キューブ8デミキューブ1 422 414 21
一様9次元多面体9単体9-オルソプレックス9-キューブ9デミキューブ
一様10次元多面体10単体10-オルソプレックス10-キューブ10デミキューブ
n多面体n -単体n -オルソプレックスn -キューブn -デミキューブ1 k22 k1k 21n -五角形多面体
トピック:多面体族正多面体正多面体と複合多面体の一覧多面体の演算
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