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
4 211 422 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、各ピークの周りには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、多面体の向き付け可能性の概念は、環状多面体の表面のねじれを特徴付けるには不十分であり、これが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-シンプレックスまたはエニア-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ファミリー

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ファミリー

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。

D 8ファミリー

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。

E 8ファミリー

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. ^ a b c 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)
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