Poligoane regulate (2D). | |
---|---|
convex | stelat |
{5} |
{5/2} |
Poliedre 3D obișnuite | |
convex | stelat |
{5,3} |
{5/2.5} |
Corectați plăcile 2D | |
euclidiană | Hiperbolic |
{4,4} |
{5,4 |
Poliedre 4D obișnuite | |
convex | stelat |
{5,3,3} |
{5/2,5,3 |
Corectați plăcile 3D | |
euclidiană | Hiperbolic |
{4,3,4} |
{5,3,4} |
Această pagină conține o listă de politopi multidimensionali obișnuiți (politopi) și conexiuni regulate ale acestor politopi în spații euclidiene , sferice și hiperbolice de diferite dimensiuni.
Simbolul Schläfli descrie fiecare placă obișnuită a sferei n, spațiului euclidian și hiperbolic. Simbolul Schläfli pentru descrierea unui poliedru n-dimensional descrie, de asemenea, o placare a unei (n-1)-sfere. În plus, simetria unui poliedru regulat sau tiling este exprimată ca un grup Coxeter , pe care Coxeter l-a notat identic cu simbolurile Schläfli, cu excepția delimitării prin paranteze drepte, iar această notație se numește notație Coxeter . Un alt simbol înrudit este diagrama Coxeter-Dynkin , care reprezintă un grup de simetrie (fără noduri încercuite) și politopi regulați sau teselații cu un prim nod încercit. De exemplu, cubul are simbolul Schläfli {4,3}, cu simetria sa octaedrică [4,3] sau, este reprezentată de diagrama Coxeter.
Poliedrele regulate sunt grupate după dimensiune și apoi după formă - convexe, neconvexe și infinite. Vederile neconvexe folosesc aceleași vârfuri ca și vederile convexe, dar au fațete care se intersectează (fațete de dimensiune maximă = dimensiunile spațiului - 1). Vizualizări infinite teselează spațiul euclidian cu o dimensiune mai puțin.
Formele infinite pot fi extinse la teselații spațiale hiperbolice . Spațiul hiperbolic este similar cu spațiul obișnuit, dar liniile paralele diverg cu distanța. Acest lucru permite figurilor vârfuri să aibă defecte negative de colț . De exemplu, șapte triunghiuri regulate care se află pe un plan pot converge la un vârf. Acest lucru nu se poate face pe planul obișnuit (euclidian), dar se poate face la o anumită scară pe planul hiperbolic.
Politopii care satisfac o definiție mai generală și nu au simboluri Schläfli simple includ politopii obișnuiți și poliedre regulate cu unghi infinit, cu fațete neplanare sau figuri de vârfuri .
Tabelul prezintă un rezumat al poliedrelor regulate după dimensiuni.
Final | euclidiană | Hiperbolic | Conexiuni | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
mărimea | convex _ |
Star Chat |
oblic | convex _ |
compact _ |
Star Chat |
paracompact _ |
convex _ |
Star Chat |
unu | unu | 0 | 0 | unu | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | ∞ | ∞ | ∞ | unu | unu | 0 | 0 | ∞ | ∞ |
3 | 5 | patru | ? | 3 | ∞ | ∞ | ∞ | 5 | 0 |
patru | 6 | zece | ? | unu | patru | 0 | unsprezece | 26 | douăzeci |
5 | 3 | 0 | ? | 3 | 5 | patru | 2 | 0 | 0 |
6 | 3 | 0 | ? | unu | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 |
7 | 3 | 0 | ? | unu | 0 | 0 | 0 | 3 | 0 |
opt | 3 | 0 | ? | unu | 0 | 0 | 0 | 6 | 0 |
9+ | 3 | 0 | ? | unu | 0 | 0 | 0 | * | 0 |
* 1 dacă dimensiunea este 2 k − 1; 2 dacă dimensiunea este o putere de doi; 0 altfel.
Nu există stele obișnuite în spațiul euclidian de orice dimensiune.
Diagrama Coxeter-Dynkin reprezintă „plane” în oglindă ca noduri și plasează un cerc în jurul nodului dacă punctul nu se află pe plan. Segment , { },este punctul p și imaginea în oglindă a punctului p , precum și segmentul dintre ele. |
Un politop unidimensional (1-politop) este un segment închis delimitat de două puncte de capăt. Un 1-politop este regulat prin definiție și este reprezentat de un simbol Schläfli { } [1] [2] sau de o diagramă Coxeter cu un singur nod încercit,. Norman Johnson le-a dat numele datale și simbolul Schläfli { } [3] .
Fiind banal ca poliedru, daitylul ia naștere ca muchii de poligoane și poliedre [4] . Este folosit în definirea prismelor omogene (ca în simbolul Schläfli { }×{p}) sau în diagrama Coxeterca produs direct al unui segment și al unui poligon regulat [5] .
Politopii bidimensionali se numesc poligoane . Poligoanele regulate au laturile egale și sunt înscrise într-un cerc. Un p-gon regulat este reprezentat de simbolul Schläfli {p}.
De obicei, numai poligoane convexe sunt considerate regulate, dar poligoanele stea precum o pentagramă pot fi considerate regulate. Ele folosesc aceleași vârfuri ca și formele convexe, dar se unesc într-un mod diferit, unde cercul este străbătut de mai multe ori.
Poligoanele stelare ar trebui să fie numite neconvexe mai degrabă decât concave , deoarece intersecția muchiilor nu formează noi vârfuri și toate vârfurile sunt pe un cerc.
Simbolul Schläfli {p} reprezintă un p - gon regulat .
Nume | Triunghi ( 2-simple ) |
Pătrat (2 - ortoplex ) ( 2 cuburi ) |
Pentagon | Hexagon | Heptagon | Octogon | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Schläfli | {3} | {patru} | {5} | {6} | {7} | {opt} | |
Simetrie | D 3 , [3] | D 4 , [4] | D 5 , [5] | D 6 , [6] | D 7 , [7] | D8 , [ 8 ] | |
coxeter | |||||||
Imagine | |||||||
Nume | pentagon | Decagon | Hendecagon | Dodecagonul | Treisprezece | tetradecagon | |
Schläfli | {9} | {zece} | {unsprezece} | {12} | {13} | {paisprezece} | |
Simetrie | D9 , [ 9 ] | D10 , [ 10 ] | D 11 , [11] | D12 , [ 12 ] | D 13 , [13] | D14 , [ 14 ] | |
Dynkin | |||||||
Imagine | |||||||
Nume | Pentagon | Hexagon | Şaptesprezece | octogon | Nouăsprezece agon | Dodecagonul | ... p-gon |
Schläfli | {cincisprezece} | {16} | {17} | {optsprezece} | {19} | {douăzeci} | { p } |
Simetrie | D15 , [ 15 ] | D16 , [ 16 ] | D17 , [ 17 ] | D18 , [ 18 ] | D19 , [ 19 ] | D20 , [ 20 ] | D p , [p] |
Dynkin | |||||||
Imagine |
Digonul regulat {2} poate fi considerat un poligon regulat degenerat . Poate exista ca nedegenerat în unele spații non-euclidiene, cum ar fi suprafața unei sfere sau a unui tor .
Nume | Monogon | Bigon |
---|---|---|
Simbolul Schläfli | {unu} | {2} |
Simetrie | D 1 , [ ] | D 2 , [2] |
Diagrama Coxeter | sau | |
Imagine |
Există infinit de multe poliedre stele regulate în spațiul 2D (adică poligoane) ale căror simboluri Schläfli sunt numere raționale { n / m }. Ele se numesc poligoane stea și au același aranjament de vârfuri ca un poligon convex.
În general, pentru orice număr natural n și pentru tot m astfel încât m < n /2 și m , n coprim , există stele regulate în n puncte cu simboluri Schläfli { n / m } ( strict vorbind, { n / m }= { n /( n − m )}) .
Nume | Pentagramă | Heptagrame | Octogramă | Eneagramele | decagramă | ... n-grame | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Schläfli | {5/2} | {7/2} | {7/3} | {8/3} | {9/2} | {9/4} | {10/3} | { p/q } |
Simetrie | D 5 , [5] | D 7 , [7] | D8 , [ 8 ] | D9 , [ 9 ], | D10 , [ 10 ] | Dp , [ p ] | ||
coxeter | ||||||||
Imagine |
{11/2} |
{11/3} |
{11/4} |
{11/5} |
{12/5} |
{13/2} |
{13/3} |
{13/4} |
{13/5} |
{13/6} | |
{14/3} |
{14/5} |
{15/2} |
{15/4} |
{15/7} |
{16/3} |
{16/5} |
{16/7} | |||
{17/2} |
{17/3} |
{17/4} |
{17/5} |
{17/6} |
{17/7} |
{17/8} |
{18/5} |
{18/7} | ||
{19/2} |
{19/3} |
{19/4} |
{19/5} |
{19/6} |
{19/7} |
{19/8} |
{19/9} |
{20/3} |
{20/7} |
{20/9} |
În spațiul tridimensional, un poligon spațial obișnuit [6] se numește poligon antiprismatic și are același aranjament de vârf ca cel al unei antiprisme , iar muchiile sale sunt un subset al muchiilor antiprismei, conectând vârfurile. a poligoanelor superioare și inferioare în zig-zag.
Hexagon | Octogon | Decagon | ||
D 3d , [2 + ,6] | D4d , [ 2 + ,8] | D 5d , [2 + ,10] | ||
---|---|---|---|---|
{3}#{ } | {patru}#{ } | {5}#{ } | {5/2}#{ } | {5/3}#{ } |
În spațiul cu 4 dimensiuni, un poligon spațial regulat poate avea vârfuri pe un tor Clifford și este asociat cu o rotație Clifford . Spre deosebire de poligoanele 3D antiprismatice, poligoanele 3D cu rotație dublă pot avea un număr impar de laturi.
Ele pot fi văzute în poligoanele Petri ale poliedrelor cu patru dimensiuni regulate convexe , văzute ca poligoane plate regulate ale perimetrelor proiecțiilor Coxeter:
Pentagon | Octogon | Dodecagonul | Tridecagon |
---|---|---|---|
Cinci celule |
Celulă hexazecimală |
douăzeci şi patru de celule |
Șase sute de celule |
În spațiul 3D, un poliedru regulat cu simbolul Schläfli {p,q} și diagrama Coxeterare fețe regulate de forma {p} și o figură de vârf regulată {q}.
O figură de vârf (a unui poliedru) este un poligon obținut prin unirea vârfurilor care sunt la o muchie distanță de un vârf dat. Pentru poliedre 3D obișnuite , această figură de vârf este întotdeauna un poligon regulat (și plan).
Existența unui poliedru regulat {p,q} este limitată de inegalitatea legată de defectul de colț al figurii vârfului:
: Poliedru (există în spațiul euclidian 3) : Tigla plană euclidiană : Placarea planului hiperbolicRenumerotând permutările , găsim 5 forme convexe, 4 forme stea și 3 plăci plane, toate cu poligoane {p} și {q} din listă: {3}, {4}, {5}, {5/2} , și {6 }.
În plus față de terasamentele spațiale euclidiene, există un număr infinit de terasamente hiperbolice obișnuite.
Cele cinci poliedre regulate convexe sunt numite solide platonice . Forma nodurilor este specificată împreună cu numărul de vârfuri. Toate aceste poliedre au caracteristica lui Euler (χ) 2.
Nume | Schläfli {p,q} |
coxeter |
Desen (transparent) |
Desen (corp) |
Desen (sfera) |
Fațete {p} |
coaste | vârfuri {q} |
Simetrie | Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tetraedru ( 3-simplex ) |
{3,3} | 4 {3} |
6 | 4 {3} |
T d [3,3] (*332) |
(auto-dual) | ||||
Hex Cube ( 3-cuburi ) |
{4,3} | 6 {4} |
12 | 8 {3} |
O h [4,3] (*432) |
Octaedru | ||||
Octaedru (3 -ortoplex ) |
{3,4} | 8 {3} |
12 | 6 {4} |
O h [4,3] (*432) |
cub | ||||
Dodecaedru | {5,3} | 12 {5} |
treizeci | 20 {3} |
I h [5,3] (*532) |
icosaedru | ||||
icosaedru | {3,5} | 20 {3} |
treizeci | 12 {5} |
I h [5,3] (*532) |
Dodecaedru |
În geometria sferică , există poliedre sferice obișnuite ( placuri pe sferă ) care sunt poliedre degenerate în cazul normal. Acestea sunt osoedrele {2,n} și diedrele lor duale { n,2}. Coxeter numește astfel de cazuri „improprii” teselații [7] .
Primele exemple (n de la 2 la 6) sunt date mai jos.
Nume | Schläfli {2,p} |
Diagrama Coxeter |
Desen (sfera) |
Fețe {2} π/p |
coaste | vârfuri {p} |
Simetrie | Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Osoedru biunghiular | {2,2} | 2 {2} π/2 |
2 | 2 {2} π/2 |
D 2h [2,2] (*222) |
Auto-dual | ||
osoedru triunghiular | {2,3} | 3 {2} π/3 |
3 | 2 {3} |
D 3h [2,3] (*322) |
diedru triunghiular | ||
Osoedru pătrat | {2,4} | 4 {2} π/4 |
patru | 2 {4} |
D 4h [2,4] (*422) |
diedru pătrat | ||
Osoedru pentagonal | {2,5} | 5 {2} π/5 |
5 | 2 {5} |
D 5h [2,5] (*522) |
Diedru pentagonal | ||
Osoedru hexagonal | {2,6} | 6 {2} π/6 |
6 | 2 {6} |
D 6h [2,6] (*622) |
Diedru hexagonal |
Nume | Schläfli {p,2} |
Diagrama Coxeter |
Desen (sfera) |
Fațete {p} |
coaste | Noduri {2} |
Simetrie | Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Diedru biunghiular | {2,2} | 2 {2} π/2 |
2 | 2 {2} π/2 |
D 2h [2,2] (*222) |
Auto-dual | ||
diedru triunghiular | {3,2} | 2 {3} |
3 | 3 {2} π/3 |
D 3h [3,2] (*322) |
osoedru triunghiular | ||
diedru pătrat | {4,2} | 2 {4} |
patru | 4 {2} π/4 |
D 4h [4,2] (*422) |
Osoedru pătrat | ||
Diedru pentagonal | {5,2} | 2 {5} |
5 | 5 {2} π/5 |
D 5h [5,2] (*522) |
Osoedru pentagonal | ||
Diedru hexagonal | {6,2} | 2 {6} |
6 | 6 {2} π/6 |
D 6h [6,2] (*622) |
Osoedru hexagonal |
Există și diedre stelare și osoedre, cum ar fi {5/2,2} și {2,5/2}.
Poliedre stelate regulate sunt numite solide Kepler-Poinsot și există patru dintre ele. Ele se bazează pe locația vârfurilor dodecaedrului {5,3} și icosaedrului {3,5}:
Asemenea plăcilor sferice , aceste forme de stele se suprapun sferei de mai multe ori, ceea ce se numește densitatea lor . Pentru aceste forme, densitatea este de 3 sau 7. Desenele în mozaic arată fețele poligoanelor sferice individuale în galben.
Nume | Desen (transparent) |
Desen (opac) |
Figura (sferică) |
Diagrama formării unei forme stelate |
Schläfli {p,q} și Coxeter |
Fațete {p} |
coaste | Noduri {q} Figura |
χ | Densitate [ en | Simetrie | Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Dodecaedru mic stelat | {5/2.5} |
12 {5/2} |
treizeci | 12 {5} |
−6 | 3 | I h [5,3] (*532) |
Dodecaedru mare | ||||
Dodecaedru mare | {5.5/2} |
12 {5} |
treizeci | 12 {5/2} |
−6 | 3 | I h [5,3] (*532) |
Dodecaedru mic stelat | ||||
Dodecaedru stelat mare | {5/2,3} |
12 {5/2} |
treizeci | 20 {3} |
2 | 7 | I h [5,3] (*532) |
Icosaedru mare | ||||
Icosaedru mare | {3.5/2} |
20 {3} |
treizeci | 12 {5/2} |
2 | 7 | I h [5,3] (*532) |
Dodecaedru stelat mare |
Un poliedru oblic regulat este o generalizare a mulțimii politopilor regulați, în care este permisă neplanaritatea figurilor vârfurilor .
Pentru poliedre oblice 4-dimensionale, Coxeter a propus un simbol Schläfli modificat {l,m|n}, având o figură de vârf {l,m}, m l-goni în jurul vârfului cu n găuri-gonale. Formele vârfurilor lor sunt poligoane spațiale reprezentând zig-zaguri între două plane.
Pentru poliedre oblice regulate, reprezentate prin simbolul {l,m|n}, egalitatea este valabilă:
2*sin(π/l)*sin(π/m)=cos(π/n)Patru dintre ele pot fi văzute în spațiul 4-dimensional ca un set de fețe a patru poliedre regulate cu 4 poliedre având același aranjament de vârf și aranjament de muchii :
{4, 6 | 3} | {6, 4 | 3} | {4, 8 | 3} | {8, 4| 3} |
---|
Poliedrele obișnuite cu 4 dimensiuni cu simbolul Schläfli au celule de vizualizare, fețe de vizualizare , forme de margine și forme de vârfuri .
Existența politopurilor regulate cu patru dimensiuni este limitată de existența unui politop regulat . Pentru poliedre 4-dimensionale se propune folosirea denumirii „polichorus” [8] [9]
Fiecare specie poate exista într-un spațiu în funcție de următoarea expresie:
: Faguri 3-dimensionali hipersferici sau poliedre 4-dimensionale : Fagure euclidian tridimensional : Fagure hiperbolic tridimensionalAceste restricții sunt valabile pentru 21 de forme - 6 forme sunt convexe, 10 nu sunt convexe, una este un fagure tridimensional euclidian și 4 este un fagure hiperbolic.
Caracteristica Euler a unui poliedru cu patru dimensiuni este calculată prin formula și este egală cu zero pentru toate tipurile.
Cele 6 poliedre regulate 4D convexe sunt prezentate în tabelul de mai jos. Toate aceste poliedre au caracteristica Euler (χ) 0.
Nume |
Schläfli {p,q,r} |
coxeter |
Cells {p,q} |
Fațete {p} |
coastă {r} |
vârfuri {q,r} |
Dual {r,q,p} |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Cinci celule ( 4-simplex ) |
{3,3,3} | 5 {3,3} |
10 {3} |
10 {3} |
5 {3,3} |
(auto-dual) | |
Teseract ( 4-cuburi ) |
{4,3,3} | 8 {4,3} |
24 {4} |
32 {3} |
16 {3,3} |
Celulă hexazecimală | |
Șaisprezece celule (4 ortoplex ) |
{3,3,4} | 16 {3,3} |
32 {3} |
24 {4} |
8 {3,4} |
tesseract | |
douăzeci şi patru de celule | {3,4,3} | 24 {3,4} |
96 {3} |
96 {3} |
24 {4,3} |
(auto-dual) | |
120 de celule | {5,3,3} | 120 {5,3} |
720 {5} |
1200 {3} |
600 {3,3} |
600 de celule | |
600 de celule | {3,3,5} | 600 {3,3} |
1200 {3} |
720 {5} |
120 {3,5} |
120 de celule |
Cinci celule | tesseract | Şaisprezece celule |
Douăzeci și patru de celule |
120 de celule |
600 de celule |
---|---|---|---|---|---|
{3,3,3} | {4,3,3} | {3,3,4} | {3,4,3} | {5,3,3} | {3,3,5} |
Wireframe ( poligonul Petri ) în proiecție ortogonală oblică | |||||
proiecție ortogonală | |||||
Înveliș tetraedric ( centrat pe celulă/vertex ) |
Înveliș cubic (centrat pe celulă) |
Înveliș cubic (centrat pe celulă) |
Înveliș cuboctaedral (centrat pe celulă) |
Înveliș rombotricontaedric trunchiat ( centrat pe celule ) |
Pentakiikosi - înveliș dodecaedral (centrat la vârf) |
Diagrame Schlegel ( proiecție în perspectivă ) | |||||
(centrat pe celulă) |
(centrat pe celulă) |
(centrat pe celulă) |
(centrat pe celulă) |
(centrat pe celulă) |
(sus centrat) |
Cadrul de proiecție stereografic ( hipersferic ) | |||||
Diedre și osoedre 4-dimensionale există ca plăci regulate ale 3-sferei .
Diedre obișnuite cu 4 dimensiuni (2 fațete = fețe tridimensionale) includ: {3,3,2}, {3,4,2}, {4,3,2}, {5,3,2}, {3 ,5,2}, {p,2,2} și osoedrele lor duale cu 4 dimensiuni (2 vârfuri): {2,3,3}, {2,4,3}, {2,3,4}, { 2,3,5}, {2,5,3}, {2,2,p}. Poliedre de forma {2,p,2} sunt atât diedre 4-dimensionale, cât și osoedre. Există, de asemenea, forme {p,2,q} care au celule diedrice și figuri osoedrice.
Schläfli {2,p,q} |
coxeter |
Celulele {2,p} π/q |
Fețe {2} π/p,π/q |
coaste | Vârfurile | Figura de vârf {p,q} |
Simetrie | Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
{2,3,3} | 4 {2,3} π/3 |
6 {2} π/3,π/3 |
patru | 2 | {3,3} |
[2,3,3] | {3,3,2} | |
{2,4,3} | 6 {2,4} π/3 |
12 {2} π/4,π/3 |
opt | 2 | {4,3} |
[2,4,3] | {3,4,2} | |
{2,3,4} | 8 {2,3} π/4 |
12 {2} π/3,π/4 |
6 | 2 | {3,4} |
[2,4,3] | {4,3,2} | |
{2,5,3} | 12 {2,5} π/3 |
30 {2} π/5,π/3 |
douăzeci | 2 | {5,3} |
[2,5,3] | {3,5,2} | |
{2,3,5} | 20 {2,3} π/5 |
30 {2} π/3,π/5 |
12 | 2 | {3,5} |
[2,5,3] | {5,3,2} |
Există zece poliedre stelare cu 4 dimensiuni regulate , care sunt numite politopi Schläfli-Hess . Vârfurile lor sunt situate pe o celulă convexă de 120 { 5,3,3 } și pe o celulă de șase sute {3,3,5} .
Ludwig Schläfli a găsit patru dintre ele și le-a aruncat pe cele șase rămase, deoarece nu a permis încălcarea caracteristicii Euler pe celule sau figuri de vârf (F+V−E=2). Edmund Hess (1843–1903) a completat lista în cartea sa Einleitung in die Lehre von der Kugelteilung mit besonderer Berücksichtigung ihrer Anwendung auf die Theorie der Gleichflächigen und der gleicheckigen Polyeder , ( An introduction of the introduction ) (183) sferă ţinând cont de teoria poliedrelor izoedrice şi echiunghiulare) .
Există 4 aranjamente de margini și 7 aranjamente de fețe în aceste 10 poliedre 4D stelate regulate, prezentate ca proiecții ortogonale :
Nume |
cadru | Corp | Schläfli {p, q, r} Coxeter |
Celule {p, q} |
Fațete {p} |
coastă {r} |
Vârfurile {q, r} |
Densitate [ en | χ | Grupul de simetrie | Dual {r, q, p} |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Icosahedral 120-cell (fațetat 600-cell) |
{3,5,5/2} |
120 {3,5} |
1200 {3} |
720 {5/2} |
120 {5,5/2} |
patru | 480 | H 4 [5,3,3] |
Mic stelat cu 120 de celule | ||
Mic stelat cu 120 de celule | {5/2,5,3} |
120 {5/2,5} |
720 {5/2} |
1200 {3} |
120 {5,3} |
patru | −480 | H 4 [5,3,3] |
Icosaedric 120-celule | ||
Mare 120 de celule | {5,5/2,5} |
120 {5,5/2} |
720 {5} |
720 {5} |
120 {5/2,5} |
6 | 0 | H 4 [5,3,3] |
auto-dual | ||
Excelent 120 de celule | {5,3,5/2} |
120 {5,3} |
720 {5} |
720 {5/2} |
120 {3,5/2} |
douăzeci | 0 | H 4 [5,3,3] |
Mare stelat 120-celule | ||
Mare stelat cu 120 de celule | {5/2,3,5} |
120 {5/2,3} |
720 {5/2} |
720 {5} |
120 {3,5} |
douăzeci | 0 | H 4 [5,3,3] |
Excelent 120 de celule | ||
Excelent stelat cu 120 de celule | {5/2,5,5/2} |
120 {5/2,5} |
720 {5/2} |
720 {5/2} |
120 {5,5/2} |
66 | 0 | H 4 [5,3,3] |
auto-dual | ||
Mare grozav de 120 de celule | {5.5/2.3} |
120 {5,5/2} |
720 {5} |
1200 {3} |
120 {5/2,3} |
76 | −480 | H 4 [5,3,3] |
Mare icosaedric de 120 de celule | ||
Icosaedric mare de 120 de celule (fațetate mare de 600 de celule) |
{3,5/2,5} |
120 {3,5/2} |
1200 {3} |
720 {5} |
120 {5/2,5} |
76 | 480 | H 4 [5,3,3] |
Mare mare de 120 de celule | ||
Excelent 600 de celule | {3,3,5/2} |
600 {3,3} |
1200 {3} |
720 {5/2} |
120 {3,5/2} |
191 | 0 | H 4 [5,3,3] |
Mare mare stelată 120 de celule | ||
Mare grozav de 120 de celule | {5/2,3,3} |
120 {5/2,3} |
720 {5/2} |
1200 {3} |
600 {3,3} |
191 | 0 | H 4 [5,3,3] |
Super 600 de celule |
Există 4 permutări de stele obișnuite nereușite ale politopilor: {3,5/2,3}, {4,3,5/2}, {5/2,3,4}, {5/2,3,5/2 }. Celulele și figurile lor de vârf există, dar nu acoperă hipersfera cu un număr finit de reprezentări.
În spațiul cu cinci dimensiuni , politopii obișnuiți pot fi notați ca , unde este un tip cu 4 fețe, este un tip de celulă, este un tip cu 2 fețe, este o figură cu față, este o figură de margine și este un vârf figura.
O figură de vârf (a unui politop cu 5 dimensiuni) este un politop cu 4 dimensiuni format din vârfurile adiacente vârfului dat. O figură de muchie (a unui poliedru cu 5 dimensiuni) este un poliedru format din fețe în jurul fiecărei muchii. Forma feței (poliedru 5-dimensional) este un poliedru format din celule în jurul fiecărei fețe.Un 5-politop obișnuit există numai dacă și sunt 4-politopi obișnuiți.
In functie de valoare
obțineți tipul de spațiu
: Tigla sferică 4D sau poliedru 5D : Tigla euclidiană 4-dimensională : Placare hiperbolica 4DDin aceste constrângeri, obținem 3 poliedre convexe, zero politopi neconvexe, 3 plăci 4-dimensionale și 5 plăci hiperbolice 4-dimensionale. Nu există poliedre regulate neconvexe în 5D și mai sus.
În dimensiunile 5 și mai sus, există doar trei tipuri de poliedre regulate convexe [10] .
Nume | Simbol Schläfli { p 1 ,...,p n −1 } |
coxeter | k -fețe | Tipul fațetei |
Figura de vârf |
Dual |
---|---|---|---|---|---|---|
n -simplex | { 3n− 1 } | ... | { 3n −2 } | { 3n −2 } | Auto-dual | |
n -cub | {4,3n − 2 } | ... | {4,3n − 3 } | { 3n −2 } | n -ortoplex | |
n - ortoplex | { 3n − 2,4 } | ... | { 3n −2 } | { 3n − 3,4 } | n -cub |
Există, de asemenea, cazuri improprii în care unele numere din simbolul Schläfli sunt egale cu 2. De exemplu, {p,q,r,...2} este un politop sferic regulat impropriu în cazul {p,q,r... } este un politop sferic regulat, iar {2,...p,q,r} este un politop sferic regulat impropriu când {...p,q,r} este un politop sferic obișnuit. Astfel de poliedre pot fi folosite ca fațete care dă forme de forma {p,q,...2...y,z}.
Spații cu cinci dimensiuniNume | Simbol Schläfli { p,q,r,s} Coxeter |
Numărul de fațete (fețe cu patru dimensiuni ) {p,q,r} |
Celule ( fețe 3D ) {p,q} |
Fețe (2D) {p} |
coaste | Vârfurile | Forma feței {s} |
Figura de margine {r,s} |
Figura vârfului {q,r,s} |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Hexateron | {3,3,3,3} |
6 {3,3,3} |
15 {3,3} |
20 {3} |
cincisprezece | 6 | {3} | {3,3} | {3,3,3} |
Penteract | {4,3,3,3} |
10 {4,3,3} |
40 {4,3} |
80 {4} |
80 | 32 | {3} | {3,3} | {3,3,3} |
5-ortoplex | {3,3,3,4} |
32 {3,3,3} |
80 {3,3} |
80 {3} |
40 | zece | {patru} | {3,4} | {3,3,4} |
Hexateron |
Penteract |
5-ortoplex |
Nume | Schläfli | Vârfurile | coaste | Fațete (2D) | Celule (3D) | fețe 4D | fețe 5D | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
6-simplex | {3,3,3,3,3} | 7 | 21 | 35 | 35 | 21 | 7 | 0 |
Hexeract | {4,3,3,3,3} | 64 | 192 | 240 | 160 | 60 | 12 | 0 |
6-ortoplex | {3,3,3,3,4} | 12 | 60 | 160 | 240 | 192 | 64 | 0 |
6-dimensional simplex |
Hexeract |
ortoplex 6-dimensional |
Nume | Schläfli | Vârfurile | coaste | Fațete (2D) | Celule (3D) | fețe 4D | fețe 5D | fețe 6D | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
7-simplex | {3,3,3,3,3,3} | opt | 28 | 56 | 70 | 56 | 28 | opt | 2 |
Hepteract | {4,3,3,3,3,3} | 128 | 448 | 672 | 560 | 280 | 84 | paisprezece | 2 |
7-ortoplex | {3,3,3,3,3,4} | paisprezece | 84 | 280 | 560 | 672 | 448 | 128 | 2 |
7-simplex |
Hepteract |
7-ortoplex |
Nume | Schläfli | Vârfurile | coaste | Fațete (2D) | Celule (3D) | fețe 4D | fețe 5D | fețe 6D | fețe 7D | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
8-simplex | {3,3,3,3,3,3,3} | 9 | 36 | 84 | 126 | 126 | 84 | 36 | 9 | 0 |
Octeract | {4,3,3,3,3,3,3} | 256 | 1024 | 1792 | 1792 | 1120 | 448 | 112 | 16 | 0 |
8-ortoplex | {3,3,3,3,3,3,4} | 16 | 112 | 448 | 1120 | 1792 | 1792 | 1024 | 256 | 0 |
8-simplex |
Octeract |
8-ortoplex |
Nume | Schläfli | Vârfurile | coaste | Fațete (2D) | Celule (3D) | fețe 4D | fețe 5D | fețe 6D | fețe 7D | fețe 8D | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
9-simplex | {3 8 } | zece | 45 | 120 | 210 | 252 | 210 | 120 | 45 | zece | 2 |
Entereract | {4,3 7 } | 512 | 2304 | 4608 | 5376 | 4032 | 2016 | 672 | 144 | optsprezece | 2 |
9-ortoplex | {3 7 ,4} | optsprezece | 144 | 672 | 2016 | 4032 | 5376 | 4608 | 2304 | 512 | 2 |
9-simplex |
Entereract |
9-ortoplex |
Nume | Schläfli | Vârfurile | coaste | Fațete (2D) | Celule (3D) | fețe 4D | fețe 5D | fețe 6D | fețe 7D | fețe 8D | fețe 9D | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10-simplex | { 39 } | unsprezece | 55 | 165 | 330 | 462 | 462 | 330 | 165 | 55 | unsprezece | 0 |
Deceract | {4,3 8 } | 1024 | 5120 | 11520 | 15360 | 13440 | 8064 | 3360 | 960 | 180 | douăzeci | 0 |
10-ortoplex | {3 8 ,4} | douăzeci | 180 | 960 | 3360 | 8064 | 13440 | 15360 | 11520 | 5120 | 1024 | 0 |
10-simplex |
Deceract |
10-ortoplex |
...
Nu există poliedre regulate neconvexe de dimensiuni 5 sau mai mari.
Un politop regulat proiectiv ( n + 1) există dacă placarea n -sferică regulată originală {p,q,...} este simetrică central . Astfel de poliedre se numesc semi-{p,q,...} și conțin jumătate din câte elemente. Coxeter le dă simbolul {p,q,...}/2, în timp ce McMullen scrie {p,q,...} h/2 , unde h este numărul Coxeter . [unsprezece]
Poligoane regulate cu un număr par de laturi au poligoane proiective semi- 2n -gonale, {2p}/2.
Există 4 politopi proiectivi obișnuiți , corespunzătoare a 4 din cele 5 solide platonice .
Semicubul și semi-octaedrul se generalizează la semi - n -cuburi și semi- n - ortoplexuri în orice dimensiune.
Nume | Coxeter McMullen |
Imagine | chipuri | Margini | Noduri | χ |
---|---|---|---|---|---|---|
Jumătate de cub | {4,3}/2 {4,3} 3 |
3 | 6 | patru | unu | |
Semioctaedru | {3,4}/2 {3,4} 3 |
patru | 6 | 3 | unu | |
Semidodecaedru | {5.3}/2 {5.3} 5 |
6 | cincisprezece | zece | unu | |
Semiicozaedrul | {3.5}/2 {3.5} 5 |
zece | cincisprezece | 6 | unu |
În spațiul cu 4 dimensiuni, 5 din 6 poliedre regulate convexe formează 4-politopi proiectivi. Cele 3 cazuri speciale sunt jumătate douăzeci și patru de celule, jumătate șase sute de celule și jumătate sute douăzeci de celule.
semi -teseract | {4,3,3}/2 | {4,3,3} 4 | patru | 12 | 16 | opt | 0 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
semi -şaisprezece celule | {3,3,4}/2 | {3,3,4} 4 | opt | 16 | 12 | patru | 0 |
semi douăzeci și patru de celule | {3,4,3}/2 | {3,4,3} 6 | 12 | 48 | 48 | 12 | 0 |
semi 120 celule | {5,3,3}/2 | {5,3,3} 15 | 60 | 360 | 600 | 300 | 0 |
semi șase sute de celulă | {3,3,5}/2 | {3,3,5} 15 | 300 | 600 | 360 | 60 | 0 |
Există doar 2 semipolitopi proiectivi regulați convexe în spațiile de dimensiunea 5 și mai sus.
Nume | Schläfli | fețe 4D | Celule (3D) | Fațete (2D) | coaste | Vârfurile | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
semi -penteract | {4,3,3,3}/2 | 5 | douăzeci | 40 | 40 | 16 | unu |
semi pentacross | {3,3,3,4}/2 | 16 | 40 | 40 | douăzeci | 5 | unu |
Infinitul este unpoliedrucu un număr infinit de fațete. Un top neste unn-dimensional: 2-top-infinit = infinit-gon (apeirogon), 3-infinit-top = infinit-top în spațiul 3D etc.
Există două clase geometrice principale de infinittopuri: [12]
Un apeirogon direct este o placare regulată a unei linii drepte cu împărțirea sa în infinit de segmente egale. Are infinit de vârfuri și muchii. Simbolul său Schläfli este {∞} și diagrama lui Coxeter este.
...... _
Apeirogonii din planul hiperbolic , dintre care apeirogonul regulat {∞} este cel mai notabil, pot avea curbură, ca poligoanele finite din planul euclidian, și au vârfuri situate pe horocicluri sau hipercicluri .
Apeirogonii regulați cu convergență la infinit au simbolul {∞} și există pe horocicluri, deși în general pot exista pe hipercicluri.
{∞} | {πi/λ} |
---|---|
Infinitul pe un horociclu |
Infinitul pe un hiperciclu |
Mai sus sunt prezentate două apeirogoni hiperbolici pe un disc Poincaré . Figura din dreapta prezintă linii perpendiculare care separă regiunile fundamentale separate printr-o distanță λ între ele.
Infinități spațialeApeirogonii oblici în spațiul bidimensional (plan) formează un zigzag. Dacă zigzagul este simetric și uniform, apeirogonul este corect.
Apeirogonurile oblice pot fi construite într-un spațiu de orice dimensiune. În spațiul tridimensional, apeirogonii oblici formează o spirală și pot fi la stânga sau la dreapta.
spațiu bidimensional | Spațiu 3D |
---|---|
Apeirogon sub formă de zigzag |
apeirogon spiralat |
Există trei plăci regulate ale avionului. Toate trei au caracteristica Euler (χ) 0.
Nume | mozaic pătrat (cadrilă) |
mozaic triunghiular (deltatil) |
Parchet hexagonal (hexatil) |
---|---|---|---|
Simetrie | p4m, [4,4], (*442) | p6m, [6,3], (*632) | |
Schläfli {p,q} | {4,4} | {3,6} | {6,3} |
Diagrama Coxeter | |||
Imagine |
Există două plăci regulate improprii - {∞,2}, un diedru cu unghi infinit , obținut din două apeirogoane , fiecare dintre ele umplend un semiplan și placarea sa duală {2,∞}, un osoedru cu unghi infinit , care poate fi reprezentat ca un număr infinit de drepte paralele.
{∞,2} , |
{2,∞} , |
Nu există plăci regulate ale planului după poligoane stele . Există o infinitate de perechi de numere pentru care este îndeplinită condiția de tiling plat (1/ p + 1/ q = 1/2), de exemplu, {8/3.8}, {10/3.5}, {5/2.10}, {12/5,12} etc., dar niciuna dintre aceste stele nu este potrivită pentru placare.
Placuri hiperboliceTilingurile unui spațiu bidimensional hiperbolic sunt tilinguri hiperbolice . Există infinit de multe plăci regulate în H 2 . După cum s-a menționat mai sus, orice pereche pozitivă { p , q } astfel încât 1/ p + 1/ q < 1/2 dă o tiling hiperbolic. De fapt, pentru triunghiul general Schwartz ( p , q , r ) același lucru este valabil și pentru 1/ p + 1/ q + 1/ r < 1.
Există multe moduri diferite de a reprezenta planul hiperbolic, inclusiv modelul disc Poincaré , care mapează planul pe un disc, așa cum se arată mai jos. Toate fețele poligonale ale plăcilor trebuie tratate ca echilaterale, iar poligoanele devin mai mici pe măsură ce vă apropiați de marginea discului datorită proiecției, care este similară cu efectul unei camere cu ochi de pește .
Există o infinitate de topuri plate regulate 3-infinite ca plăci regulate ale planului hiperbolic de forma {p,q}, unde p+q<pq/2.
Exemple:
Placuri sferice (platonice) / euclidiene / hiperbolice (disc Poincare: compact / paracompact / necompac ) cu simbolurile lor Schläfli | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
p\q | 3 | patru | 5 | 6 | 7 | opt | ... | ∞ | ... | iπ/λ |
3 | ( tetraedru ) {3,3} |
( octaedru ) {3,4} |
( icosaedru ) {3,5} |
( țiglă delta ) {3,6} |
{3,7} |
{3,8} |
{3,∞} |
{3,iπ/λ} | ||
patru | ( cub ) {4,3} |
( cadril ) {4,4} |
{4,5} |
{4,6} |
{4,7} |
{4,8} |
{4,∞} |
{4,iπ/λ} | ||
5 | ( dodecaedru ) {5,3} |
{5,4} |
{5,5} |
{5,6} |
{5,7} |
{5,8} |
{5,∞} |
{5,iπ/λ} | ||
6 | ( hexatil ) {6,3} |
{6,4} |
{6,5} |
{6,6} |
{6,7} |
{6,8} |
{6,∞} |
{6,iπ/λ} | ||
7 | {7,3} |
{7,4} |
{7,5} |
{7,6} |
{7,7} |
{7,8} |
{7,∞} |
{7,iπ/λ} | ||
opt | {8,3} |
{8,4} |
{8,5} |
{8,6} |
{8,7} |
{8,8} |
{8,∞} |
{8,iπ/λ} | ||
... | ||||||||||
∞ | {∞,3} |
{∞,4} |
{∞,5} |
{∞,6} |
{∞,7} |
{∞,8} |
{∞,∞} |
{∞,iπ/λ} | ||
... | ||||||||||
iπ/λ | {ip/λ,3} |
{ip/λ,4} |
{ip/λ,5} |
{ip/λ,6} |
{ip/λ,7} |
{ip/λ,8} |
{iπ/λ,∞} |
{iπ/λ,iπ/λ} |
Există două tipuri infinite de plăci hiperbolice ale căror fețe sau figuri de vârfuri sunt poligoane stele — { m /2, m } și dualii lor { m , m /2} cu m = 7, 9, 11, .... Mozaice { m / 2, m } sunt stelații de { m , 3} tilings, în timp ce dual tilings { m , m /2} sunt fațete ale {3, m } tilings și măriri { m , 3} tilings.
Schemele { m /2, m } și { m , m / 2} continuă pentru m impar < 7 ca poliedre : dacă m = 5, obținem un dodecaedru mic stelat și un dodecaedru mare , iar cu m = 3 obținem un tetraedru . Celelalte două solide Kepler-Poinsot ( dodecaedrul mare stelat și icosaedrul mare ) nu au analogi în plăcile hiperbolice obișnuite. Dacă m este par, în funcție de modul în care alegem definiția lui { m /2}, putem obține fie o acoperire degenerată a unei alte plăci, fie o joncțiune de plăci .
Nume | Schläfli | Diagrama Coxeter | Imagine | Tipul feței {p} |
Figura de vârf {q} |
Densitate [ en | Simetrie | dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Placare heptagonală de ordinul 7 | {7/2,7} | {7/2} |
{7} |
3 | *732 [7,3] |
Placare cu heptagramă heptagonală | ||
Tiling heptagonal heptagram | {7,7/2} | {7} |
{7/2} |
3 | *732 [7,3] |
Tiglare heptagramă a ordinului 7 | ||
Mozaicul Eneagramului Ordinului 9 | {9/2,9} | {9/2} |
{9} |
3 | *932 [9,3] |
Eneagrama placare cu nouă fețe | ||
Eneagrama placare cu nouă fețe | {9,9/2} | {9} |
{9/2} |
3 | *932 [9,3] |
Comanda 9 Eneagrama placare cu nouă fețe | ||
Mozaic de genecagramă de ordinul 11 | {11/2,11} | {11/2} |
{unsprezece} |
3 | *11.3.2 [11.3] |
Hendecagram placare placare cu unsprezece unghi | ||
Hendecagram placare placare cu unsprezece unghi | {11,11/2} | {unsprezece} |
{11/2} |
3 | *11.3.2 [11.3] |
Mozaic de genecagramă de ordinul 11 | ||
p - tiling gram de ordine p | { p / 2, p } | { p /2} | { p } | 3 | * p . 32 [p, 3] |
p - gram p - tigla de cărbune | ||
p -gram tiling p -angle tiling | { p , p /2} | { p } | { p /2} | 3 | * p . 32 [p, 3] |
p -gram tiling of order p |
Există trei infinite regulate oblice în spațiul euclidian 3D cu un poligon spațial regulat ca figuri de vârf [13] [14] [15] . Au același aranjament de vârf și același aranjament de margine ca 3 faguri convexe uniformi .
Poligon oblic regulat | ||
---|---|---|
{4,6|4} |
{6,4|4} |
{6,6|3} |
Există treizeci de infinitate regulate în spațiul tridimensional euclidian [17] . Acestea includ atât cele enumerate mai sus, cât și alte 8 infinitate „pure”. Toate sunt asociate cu faguri cubi {4,3,4}. Restul au fețe poligonale spațiale: {6,6} 4 , {4,6} 4 , {6,4} 6 , {∞,3} a , {∞,3} b , {∞,4} .*3 , {∞,4} 6,4 , {∞,6} 4,4 și {∞,6} 6,3 .
Infinități oblice în spațiul 3D hiperbolicExistă 31 de infinitate oblice regulate în spațiul tridimensional hiperbolic [18] :
Există o singură placă regulată nedegenerată a spațiului tridimensional ( fagure ), {4, 3, 4} [19] :
Nume | Schläfli {p,q,r} |
coxeter |
Tipul de celulă {p,q} |
Tipul feței {p} |
Figura de margine {r} |
Figura vârfului {q,r} |
χ | Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
fagure cubic | {4,3,4} | {4,3} | {patru} | {patru} | {3,4} | 0 | Auto-dual |
Există șase plăci regulate necorespunzătoare, perechi bazate pe trei plăci euclidiene obișnuite. Celulele și figurile de vârf ale acestora sunt { 2,n} osoedre regulate , {n,2} diedre și plăci euclidiene. Aceste teselații regulate necorespunzătoare sunt legate structural de fagurii uniformi prismatici prin operația de trunchiere. Ele sunt omologii de dimensiuni înalte ale ordinului 2 tiling cu unghi infinit [en și osoedrul cu unghi infinit .
Schläfli {p,q,r} |
Diagrama Coxeter |
Tipul de celulă {p,q} |
Tipul feței {p} |
Figura de margine {r} |
Figura vârfului {q,r} |
---|---|---|---|---|---|
{2,4,4 | {2,4} | {2} | {patru} | {4,4} | |
{2,3,6 | {2,3} | {2} | {6} | {3,6} | |
{2,6,3} | {2,6} | {2} | {3} | {6,3} | |
{4,4,2} | {4,4} | {patru} | {2} | {4,2} | |
{3,6,2} | {3,6} | {3} | {2} | {6,2} | |
{6,3,2} | {6,3} | {6} | {2} | {3,2} |
| ||||
|
Există zece faguri obișnuiți plati în spațiul tridimensional hiperbolic [20] ( enumerați mai sus ca plăci):
Tiglarea cu 3 spații hiperbolice poate fi numită faguri hiperbolici . Există 15 faguri hiperbolici în H 3 , 4 compacti și 11 paracompacți.
Nume | simbol Schläfli { p,q,r} |
coxeter |
Tipul de celulă {p,q} |
Tipul feței {p} |
Figura de margine {r} |
Figura vârfului {q,r} |
χ | Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Faguri icosaedrici | {3,5,3} | {3,5} | {3} | {3} | {5,3} | 0 | Auto-dual | |
Faguri cubici comanda 5 | {4,3,5} | {4,3} | {patru} | {5} | {3,5} | 0 | {5,3,4} | |
Comanda 4 fagure dodecaedral | {5,3,4} | {5,3} | {5} | {patru} | {3,4} | 0 | {4,3,5} | |
Fagure dodecaedral ordinul 5 | {5,3,5} | {5,3} | {5} | {5} | {3,5} | 0 | Auto-dual |
Există, de asemenea, 11 faguri H 3 paracompacți (cu celule infinite (euclidiene) și/sau figuri de vârfuri): {3,3,6}, {6,3,3}, {3,4,4}, {4,4 , 3}, {3,6,3}, {4,3,6}, {6,3,4}, {4,4,4}, {5,3,6}, {6,3,5 } și {6,3,6}.
Nume | simbol Schläfli { p,q,r} |
coxeter |
Tipul de celulă {p,q} |
Tpi margine {p} |
Figura de margine {r} |
Figura vârfului {q,r} |
χ | Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Faguri tetraedrici de ordinul 6 | {3,3,6} | {3,3} | {3} | {6} | {3,6} | 0 | {6,3,3} | |
Faguri de mozaic hexagonal | {6,3,3} | {6,3} | {6} | {3} | {3,3} | 0 | {3,3,6} | |
Comanda 4 fagure octaedric | {3,4,4} | {3,4} | {3} | {patru} | {4,4} | 0 | {4,4,3} | |
Faguri de mozaic pătrați | {4,4,3} | {4,4} | {patru} | {3} | {4,3} | 0 | {3,3,4} | |
Faguri de mozaic triunghiular | {3,6,3} | {3,6} | {3} | {3} | {6,3} | 0 | Auto-dual | |
Faguri cubici comanda 6 | {4,3,6} | {4,3} | {patru} | {patru} | {3,4} | 0 | {6,3,4} | |
Comandați 4 faguri de mozaic hexagonal | {6,3,4} | {6,3} | {6} | {patru} | {3,4} | 0 | {4,3,6} | |
Faguri de mozaic pătrați comanda 4 | {4,4,4} | {4,4} | {patru} | {patru} | {4,4} | 0 | {4,4,4} | |
Fagure dodecaedral ordinul 6 | {5,3,6} | {5,3} | {5} | {5} | {3,5} | 0 | {6,3,5} | |
Fagure de mozaic hexagonal comanda 5 | {6,3,5} | {6,3} | {6} | {5} | {3,5} | 0 | {5,3,6} | |
Faguri de mozaic hexagonal comanda 6 | {6,3,6} | {6,3} | {6} | {6} | {3,6} | 0 | Auto-dual |
Soluțiile necompacte există ca grupuri Lorentzian Coxeter și pot fi vizualizate cu o zonă deschisă în spațiu hiperbolic (un tetraedru fundamental cu unele părți inaccesibile din cauza infinitului), iar unele sunt desenate mai jos arătând intersecția lor cu planul. Toți fagurii care nu sunt afișați în tabele și care nu au un 2 în simbolul lor Schläfli sunt necompacți.
relatii cu publicul | 3 | patru | 5 | 6 | 7 | opt | ...∞ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
3 |
{3,3,3} |
{3,3,4} |
{3,3,5} |
{3,3,6} |
{3,3,7} |
{3,3,8} |
{3,3,∞} |
patru |
{4,3,3} |
{4,3,4} |
{4,3,5} |
{4,3,6} |
{4,3,7} |
{4,3,8} |
{4,3,∞} |
5 |
{5,3,3} |
{5,3,4} |
{5,3,5} |
{5,3,6} |
{5,3,7} |
{5,3,8} |
{5,3,∞} |
6 |
{6,3,3} |
{6,3,4} |
{6,3,5} |
{6,3,6} |
{6,3,7} |
{6,3,8} |
{6,3,∞} |
7 |
{7,3,3} |
{7,3,4} |
{7,3,5} |
{7,3,6} |
{7,3,7} |
{7,3,8} |
{7,3,∞} |
opt |
{8,3,3} |
{8,3,4} |
{8,3,5} |
{8,3,6} |
{8,3,7} |
{8,3,8} |
{8,3,∞} |
... ∞ |
{∞,3,3} |
{∞,3,4} |
{∞,3,5} |
{∞,3,6} |
{∞,3,7} |
{∞,3,8} |
{∞,3,∞} |
q = 4 | q = 5 | q = 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
Nu există faguri stelați hiperbolici în H 3 - toate formele cu un poliedru stelat regulat ca celulă, figură de vârf sau ambele se dovedesc a fi sferice.
Există trei tipuri de regulate infinite ( faguri ) care pot umple spațiul euclidian cu patru dimensiuni:
Nume | Simbol Schläfli { p,q,r,s} |
Tipul fațetei {p,q,r} |
Tipul de celulă {p,q} |
Tipul feței {p} |
forma feței {s} |
Figura de margine {r,s} |
Figura vârfului {q,r,s} |
Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Faguri Tesseract | {4,3,3,4} | {4,3,3} | {4,3} | {patru} | {patru} | {3,4} | {3,3,4} | Auto-dual |
Fagure cu 16 celule | {3,3,4,3} | {3,3,4} | {3,3} | {3} | {3} | {4,3} | {3,4,3} | {3,4,3,3} |
Fagure cu douăzeci și patru de celule | {3,4,3,3} | {3,4,3} | {3,4} | {3} | {3} | {3,3} | {4,3,3} | {3,3,4,3} |
Fragment de fagure proiectat {4,3,3,4} (fagure Tesseract) |
Fragment de celule proiectat {3,3,4,3} (fagure cu șaisprezece celule) |
Fragment de celule proiectat {3,4,3,3} (fagure de miere cu 24 de celule) |
Există, de asemenea, două cazuri improprii, {4,3,4,2} și {2,4,3,4}. Există trei tipuri obișnuite plate de faguri în spațiul euclidian cu 4 dimensiuni: [19]
Există șapte faguri convexi regulați plate într-un spațiu hiperbolic cu 4 dimensiuni: [20]
Există patru tipuri de stele regulate plate de faguri în spațiul hiperbolic cu 4 dimensiuni: [20]
Există șapte faguri obișnuiți convexi și patru faguri în formă de stea în spațiul H 4 [21] . Cinci tipuri convexe sunt compacte și două sunt paracompacte.
Cinci faguri obișnuiți compacti în H 4 :
Nume | Simbol Schläfli { p,q,r,s} |
Tipul fațetei {p,q,r} |
Tipul de celulă {p,q} |
Tipul feței {p} |
forma feței {s} |
Figura de margine {r,s} |
Figura vârfului {q,r,s} |
Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fagure cu cinci celule ordinul 5 | {3,3,3,5} | {3,3,3} | {3,3} | {3} | {5} | {3,5} | {3,3,5} | {5,3,3,3} |
120 de faguri de celule | {5,3,3,3} | {5,3,3} | {5,3} | {5} | {3} | {3,3} | {3,3,3} | {3,3,3,5} |
Tesseract honeycomand 5 | {4,3,3,5} | {4,3,3} | {4,3} | {patru} | {5} | {3,5} | {3,3,5} | {5,3,3,4} |
120 de celule ordine 4 celule | {5,3,3,4} | {5,3,3} | {5,3} | {5} | {patru} | {3,4} | {3,3,4} | {4,3,3,5} |
120 celule comanda 5 faguri | {5,3,3,5} | {5,3,3} | {5,3} | {5} | {5} | {3,5} | {3,3,5} | Auto-dual |
Două tipuri regulate paracompacte de faguri în H 4 : {3,4,3,4}, {4,3,4,3}.
Nume | Simbol Schläfli { p,q,r,s} |
Tipul fațetei {p,q,r} |
Tipul de celulă {p,q} |
Tipul feței {p} |
forma feței {s} |
Figura de margine {r,s} |
Figura vârfului {q,r,s} |
Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
24 celule ordine 4 celule | {3,4,3,4} | {3,4,3} | {3,4} | {3} | {patru} | {3,4} | {4,3,4} | {4,3,4,3} |
Fagure cubic | {4,3,4,3} | {4,3,4} | {4,3} | {patru} | {3} | {4,3} | {3,4,3} | {3,4,3,4} |
Soluțiile necompacte există ca grupări Lorentzian Coxeter și pot fi vizualizate folosind o zonă deschisă în spațiu hiperbolic (o celulă fundamentală de cinci celule cu unele părți de neatins din cauza infinitului). Toți fagurii care nu sunt afișați în tabele și care nu au un 2 în simbolul lor Schläfli sunt necompacți.
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Există patru tipuri de faguri stelați obișnuiți în spațiul H 4 :
Nume | Simbol Schläfli { p,q,r,s} |
Tipul fațetei {p,q,r} |
Tipul de celule {p,q} |
Tipul feței {p} |
forma feței {s} |
Figura de margine {r,s} |
Figura vârfului {q,r,s} |
Dual | densitate _ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fagure dintr-un mic cu 120 de celule stelate | {5/2,5,3,3} | {5/2,5,3 | {5/2.5} | {5} | {5} | {3,3} | {5,3,3} | {3,3,5,5/2} | 5 |
Ordine pentagramă de 600 de celule | {3,3,5,5/2} | {3,3,5} | {3,3} | {3} | {5/2} | {5.5/2} | {3,5,5/2} | {5/2,5,3,3} | 5 |
Fagure icosaedric cu 120 de celule ordinul 5 | {3,5,5/2,5} | {3,5,5/2} | {3,5} | {3} | {5} | {5/2.5} | {5,5/2,5} | {5.5/2.5.3} | zece |
Faguri de miere cu 120 de celule mari | {5.5/2.5.3} | {5,5/2,5} | {5.5/2} | {5} | {3} | {5,3} | {5/2,5,3} | {3,5,5/2,5} | zece |
Există un singur fagure plat obișnuit în spațiul euclidian de 5: ( enumerat mai sus ca plăci) [19]
Există cinci faguri obișnuiți plate în 5-spații hiperbolici, toți paracompacți: ( enumerate mai sus ca plăci) [20]
Fagurele hipercubic este singura familie de faguri obișnuiți care poate placa un spațiu de orice dimensiune (cinci sau mai multe) format din fațete hipercubice , patru în jurul fiecărei fețe (n-2) dimensionale.
Nume | Schläfli { p 1 , p 2 , ..., p n −1 } |
Tipul fațetei |
Figura de vârf |
Dual |
---|---|---|---|---|
Parchet pătrat | {4,4} | {patru} | {patru} | Auto -dual |
fagure cubic | {4,3,4} | {4,3} | {3,4} | Sine - dual |
Faguri Tesseract | {4,3 2 ,4} | {4,3 2 } | {3 2 ,4} | Sine - dual |
5-cubi fagure | {4,3 3 ,4} | {4,3 3 } | {3 3 ,4} | Sine - dual |
6-cubi fagure | {4,3 4 ,4} | {4,3 4 } | {3 4 ,4} | Sine - dual |
7-cubi faguri | {4,3 5 ,4} | {4,3 5 } | {3 5 ,4} | Sine - dual |
8-cubi faguri | {4,3 6 ,4} | {4,3 6 } | {3 6 ,4} | Sine - dual |
faguri hipercubici n -dimensionali | {4,3 n−2 ,4} | {4,3n −2 } | { 3n−2 ,4} | Sine - dual |
În E 5 există și cazuri improprii {4,3,3,4,2}, {2,4,3,3,4}, {3,3,4,3,2}, {2,3,3 , 4,3}, {3,4,3,3,2} și {2,3,4,3,3}. În E n , {4,3 n−3 ,4,2} și {2,4,3 n−3 ,4} sunt întotdeauna plăci euclidiene improprii.
Tilings ale spațiului hiperbolic 5-dimensionalExistă 5 tipuri obișnuite de fagure în H 5 , toate paracompacte. Acestea includ fațete infinite (euclidiene) sau forme de vârf: {3,4,3,3,3}, {3,3,4,3,3}, {3,3,3,4,3}, {3, 4,3,3,4} și {4,3,3,4,3}.
Există două plăci regulate necompacte într-un spațiu hiperbolic de dimensiunea 5 sau mai mare și nu există plăci regulate paracompacte într-un spațiu hiperbolic de dimensiunea 6 sau mai mare.
Nume | Simbol Schläfli { p,q,r,s,t} |
Tipul fațetei {p,q,r,s} |
tip cu 4 fețe {p,q,r} |
tipul de celulă {p,q} |
tipul feței {p} |
figura celulei {t} |
figura feței {s,t} |
figura de margine {r,s,t} |
Figura de vârf {q,r,s,t} |
Dual |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
5-orthoplex honeycomb | {3,3,3,4,3} | {3,3,3,4} | {3,3,3} | {3,3} | {3} | {3} | {4,3} | {3,4,3} | {3,3,4,3} | {3,4,3,3,3} |
Faguri cu douăzeci și patru de celule | {3,4,3,3,3} | {3,4,3,3} | {3,4,3} | {3,4} | {3} | {3} | {3,3} | {3,3,3} | {4,3,3,3} | {3,3,3,4,3} |
Fagure cu 16 celule | {3,3,4,3,3} | {3,3,4,3} | {3,3,4} | {3,3} | {3} | {3} | {3,3} | {4,3,3} | {3,4,3,3} | Sine - dual |
24 celule ordine 4 celule | {3,4,3,3,4} | {3,4,3,3} | {3,4,3} | {3,4} | {3} | {patru} | {3,4} | {3,3,4} | {4,3,3,4 | {4,3,3,4,3} |
Faguri Tesseract | {4,3,3,4,3} | {4,3,3,4 | {4,3,3} | {4,3} | {patru} | {3} | {4,3} | {3,4,3} | {3,3,4,3} | {3,4,3,3,4} |
Deoarece nu există n -politopi stelați obișnuiți pentru n ≥ 5 care ar putea fi celule potențiale sau figuri de vârfuri, nu mai există faguri stelați hiperbolici în H n pentru n ≥ 5.
Nu există plăci adecvate compacte sau paracompacte ale unui spațiu hiperbolic de dimensiunea 6 sau mai mare. Toate valorile întregi neenumerate oferă o tiling necompactă a unui spațiu n - dimensional hiperbolic.
Pentru orice număr natural n, există un poligon stea regulat cu n vârfuri cu simbolul Schläfli {n/m} pentru orice m < n/2 (strict vorbind, {n/m}={n/(n−m)} ), unde m și n sunt relativ primi . Dacă m și n nu sunt relativ primi, poligonul rezultat va avea n / m laturi. O nouă cifră se obține prin rotirea acestor n / m -gonuri cu un vârf (spre stânga) până când numărul de rotații ajunge la numărul n / m minus unu și prin combinarea acestor cifre rotite. În cazul extrem, când n / m este egal cu 2, obținem o cifră de n / 2 segmente. O astfel de figură se numește poligon stelar degenerat .
În alte cazuri, când n și m au un divizor comun, obținem un poligon stea cu un n mai mic , iar versiunile obținute prin rotație pot fi combinate cu acesta. Aceste forme sunt numite forme stelare , poligoane stelare improprii sau poligoane compuse . Aceeași notație { n / m } este adesea folosită pentru ei , deși unii autori, precum Grünbaum (1994), preferă (cu unele calificări) forma k { n } ca fiind mai corectă, unde, în general, k = m .
O altă complicație apare atunci când conectăm două sau mai multe poligoane stele, cum ar fi două pentagrame care diferă în rotație cu 36° și sunt înscrise într-un decagon. Este mai corect în acest caz să scrieți sub forma k { n / m }, în cazul nostru 2{5/2}, decât să folosiți {10/4} folosit în mod obișnuit.
Notația Coxeter extinsă pentru conectarea poligoanelor este c { m , n ,...}[ d { p , q ,...}] e { s , t ,...}, care reflectă acel d distinct { p , q ,...} acoperă împreună vârfurile { m , n ,...} c ori și fețele { s , t ,...} e ori. Dacă nu există { m , n ,...} valid, prima parte a intrării este eliminată, lăsând [ d { p , q ,...}] e { s , t ,...}. Cazul opus este dacă nu există { s , t ,...} corect. Dualul lui c { m , n ,...}[ d { p , q ,...}] e { s , t ,...} este e { t , s ,...}[ d { q , p ,...}] c { n , m ,...}. Dacă c sau e este egal cu 1, acestea pot fi omise. Pentru a conecta poligoane, această notație se reduce la { nk }[ k { n / m }]{ nk }. De exemplu, o hexagramă poate fi scrisă ca {6}[2{3}]{6}.
2{2} |
3{2} |
4{2} |
5{2} |
6{2} |
7{2} |
8{2} |
9{2} |
10{2} |
11{2} |
12{2} |
13{2} |
14{2} |
15{2} | |
2{3} |
3{3} |
4{3} |
5{3} |
6{3} |
7{3} |
8{3} |
9{3} |
10{3} |
2{4} |
3{4} |
4{4} |
5{4} |
6{4} |
7{4} |
2{5} |
3{5} |
4{5} |
5{5} |
6{5} |
2{5/2} |
3{5/2} |
4{5/2} |
5{5/2} |
6{5/2} |
2{6} |
3{6} |
4{6} |
5{6} | |
2{7} |
3{7} |
4{7} |
2{7/2} |
3{7/2} |
4{7/2} |
2{7/3} |
3{7/3} |
4{7/3} |
2{8} |
3{8} |
2{8/3} |
3{8/3} | ||
2{9} |
3{9} |
2{9/2} |
3{9/2} |
2{9/4} |
3{9/4} |
2{10} |
3{10} |
2{10/3} |
3{10/3} | |||||
2{11} |
2{11/2} |
2{11/3} |
2{11/4} |
2{11/5} |
2{12} |
2{12/5} |
2{13} |
2{13/2} |
2{13/3} |
2{13/4} |
2{13/5} |
2{13/6} | ||
2{14} |
2{14/3} |
2{14/5} |
2{15} |
2{15/2} |
2{15/4} |
2{15/7} |
Poligoanele spațiale regulate creează, de asemenea, conexiuni, care pot fi observate în marginile conexiunii prismatice a antiprismelor , de exemplu:
Conectarea pătratelor spațiale |
Conexiunea hexagoanelor spațiale |
Conectarea decagoanelor spațiale | |
Două {2}#{ } | Trei {2}#{ } | Două {3}#{ } | Două {5/3}#{ } |
Conexiunile politopice regulate pot fi definite ca conexiuni care, la fel ca politopii obișnuiți, sunt tranzitive la vârf , tranzitive de margine și tranzitive de față . După această definiție, există 5 conexiuni corecte.
Simetrie | [4,3], O h | [5,3] + , I | [5,3], I h | ||
---|---|---|---|---|---|
Dualitate | auto-dual | Perechi duble | |||
Imagine | |||||
Sferic | |||||
Poliedre | octaedru stelat | 5 {3,3} | 10 {3,3 | 5 {4,3} | 5 {3,4} |
coxeter | {4,3} [2 {3,3} ] {3,4} | {5,3} [5 {3,3} ] {3,5} | 2 {5,3} [10 {3,3} ]2 {3,5} | 2 {5,3} [5 {4,3} ] | [5 {3,4} ]2 {3,5} |
Există optsprezece familii cu doi parametri de conexiuni regulate ale plăcilor plane euclidiene. Pe planul hiperbolic sunt cunoscute cinci familii cu un parametru și șaptesprezece cazuri izolate, dar caracterul complet al acestei liste nu a fost încă dovedit.
Familiile de compuși ai planului euclidian și hiperbolic 2 { p , p } (4 ≤ p ≤ ∞, p este întreg) sunt asemănătoare octaedrelor stelate sferice , 2 {3,3}.
Auto-dual | Auto-dual | Auto-dual | |
---|---|---|---|
2 {4,4} | 2 {6,3} | 2 {3,6} | 2 {∞,∞} |
{{4,4}} sau a{4,4} sau {4,4}[2{4,4}]{4,4} + sau |
[2{6,3}]{3,6} | a{6,3} sau {6,3}[2{3,6}] +sau |
{{∞,∞}} sau a{∞,∞} sau {4,∞}[2{∞,∞}]{∞,4} +sau |
3 {6,3} | 3 {3,6} | 3 {∞,∞} | |
2{3,6}[3{6,3}]{6,3} | {3,6}[3{3,6}]2{6,3} ++ |
++ |
75 {4,3,3} | 75 {3,3,4} |
---|
În spațiul cu 4 dimensiuni, există treizeci și două de conexiuni regulate ale politopilor regulați, pe care Coxeter le -a enumerat în cartea sa Regular Polytopes : [22]
Compus | Simetrie | Locația vârfului | Dispunerea celulei |
---|---|---|---|
120 {3,3,3} | [5,3,3], ordinul 14400 | {5,3,3} | {3,3,5} |
5 {3,4,3} | [5,3,3], ordinul 14400 | {3,3,5} | {5,3,3} |
Compusul 1 | Compusul 2 | Simetrie | Locația vârfurilor (1) | Dispunerea celulei (1) | Locația vârfurilor (2) | Dispunerea celulelor (2) |
---|---|---|---|---|---|---|
3 {3,3,4} [23] | 3 {4,3,3} | [3,4,3], ordinul 1152 | {3,4,3} | 2{3,4,3} | 2{3,4,3} | {3,4,3} |
15 {3,3,4} | 15 {4,3,3} | [5,3,3], ordinul 14400 | {3,3,5} | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} | {5,3,3} |
75 {3,3,4} | 75 {4,3,3} | [5,3,3], ordinul 14400 | 5{3,3,5} | 10{5,3,3} | 10{3,3,5} | 5{5,3,3} |
75 {3,3,4} | 75 {4,3,3} | [5,3,3], ordinul 14400 | {5,3,3} | 2{3,3,5} | 2{5,3,3} | {3,3,5} |
300 {3,3,4} | 300 {4,3,3} | [5,3,3] + , comanda 7200 | 4{5,3,3} | 8{3,3,5} | 8{5,3,3} | 4{3,3,5} |
600 {3,3,4} | 600 {4,3,3} | [5,3,3], ordinul 14400 | 8{5,3,3} | 16{3,3,5} | 16{5,3,3} | 8{3,3,5} |
25 {3,4,3} | 25 {3,4,3} | [5,3,3], ordinul 14400 | {5,3,3} | 5{5,3,3} | 5{3,3,5} | {3,3,5} |
Există două conexiuni diferite de 75 de teseracte: unul folosește aceleași vârfuri ca și cel cu 120 de celule, iar celălalt folosește aceleași vârfuri ca și cel cu 600 de celule. Prin urmare, rezultă că compușii duali corespunzători ai 75 de șaisprezece celule sunt de asemenea diferiți.
Compus | Simetrie | Locația vârfului | Dispunerea celulei |
---|---|---|---|
5 {5.5/2.5} | [5,3,3] + , comanda 7200 | {5,3,3} | {3,3,5} |
10 {5.5/2.5} | [5,3,3], ordinul 14400 | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} |
5 {5/2,5,5/2} | [5,3,3] + , comanda 7200 | {5,3,3} | {3,3,5} |
10 {5/2,5,5/2} | [5,3,3], ordinul 14400 | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} |
Conexiune1 | Conexiune2 | Simetrie | Locația vârfurilor (1) | Dispunerea celulei (1) | Locația vârfurilor (2) | Dispunerea celulelor (2) |
---|---|---|---|---|---|---|
5 {3,5,5/2 | 5 {5/2,5,3 | [5,3,3] + , comanda 7200 | {5,3,3} | {3,3,5} | {5,3,3} | {3,3,5} |
10 {3,5,5/2} | 10 {5/2,5,3 | [5,3,3], ordinul 14400 | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} |
5 {5.5/2.3} | 5 {3.5/2.5} | [5,3,3] + , comanda 7200 | {5,3,3} | {3,3,5} | {5,3,3} | {3,3,5} |
10 _ | 10 {3.5/2.5} | [5,3,3], ordinul 14400 | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} |
5 {5/2,3,5 | 5 {5,3,5/2} | [5,3,3] + , comanda 7200 | {5,3,3} | {3,3,5} | {5,3,3} | {3,3,5} |
10 {5/2,3,5 | 10 {5,3,5/2} | [5,3,3], ordinul 14400 | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} |
Există, de asemenea, paisprezece îmbinări parțial regulate care sunt fie tranzitive de vârf, fie tranzitive de celulă, dar nu ambele. Cele șapte îmbinări parțial regulate tranzitive de vârf sunt duale cu cele șapte îmbinări parțial regulate tranzitive de celulă.
Compusul 1 este tranzitiv la vârf |
Tranzitiv celular compus 2 |
Simetrie |
---|---|---|
2 celule hexagonale [24] | 2 teseracte | [4,3,3], ordinul 384 |
100 douăzeci și patru de celule | 100 douăzeci și patru de celule | [5,3,3] + , comanda 7200 |
200 douăzeci și patru de celule | 200 douăzeci și patru de celule | [5,3,3], ordinul 14400 |
5 șase sute de celule | 5 sute douăzeci de celule | [5,3,3] + , comanda 7200 |
10 șase sute de celule | 10 sute douăzeci de celule | [5,3,3], ordinul 14400 |
Connection1 sunt tranzitive la vârf |
Join2 cell tranzitiv |
Simetrie |
---|---|---|
5 {3,3,5/2 | 5 {5/2,3,3 | [5,3,3] + , comanda 7200 |
10 {3,3,5/2 | 10 {5/2,3,3 | [5,3,3], ordinul 14400 |
Singurele conexiuni euclidiene obișnuite în fagure sunt familia infinită de conexiuni cu fagure cubi care împărtășesc vârfuri și fețe cu alți faguri cubi. Această conexiune poate avea orice număr de celule cubice. Notația Coxeter este {4,3,4}[ d {4,3,4}]{4,3,4}.
Nu există conexiuni corecte în spațiile cu cinci și șase dimensiuni. Sunt cunoscuți trei compuși cu șapte dimensiuni (16, 240 și 480 7-simplici ) și șase compuși cu opt dimensiuni (16, 240 și 480 octracte sau 8- ortoplexi ). Există, de asemenea, o conexiune de simplexuri n -dimensionale în spațiul n -dimensional, cu condiția ca n să fie cu o putere mai mică decât o putere a doi, precum și două conexiuni (o conexiune de cuburi n -dimensionale și conexiunea sa duală a ortoplexurilor n -dimensionale ) într-un spațiu n -dimensional, dacă n este o putere a două.
Notația Coxeter pentru acești compuși (unde α n = {3 n −1 }, β n = {3 n −2 .4 }, γ n = {4.3 n −2 }:
Caz general (când n = 2 k și d = 2 2 k − k − 1 , k = 2, 3, 4, ...):
Este cunoscută o familie infinită de conexiuni euclidiene regulate de fagure de dimensiuni cinci și mai sus - o conexiune de faguri hipercubici care împart vârfuri și fețe cu alți faguri hiperbolici. Această conexiune poate avea un număr arbitrar de celule hiperbolice. Notația Coxeter pentru acești compuși este δ n [ d δ n ]δ n unde δ n = {∞} pentru n = 2 și {4,3 n −3 ,4} pentru n ≥ 3.
Conceptul de poliedru abstract a apărut atunci când s-a încercat să studieze poliedre fără a le lega de spațiul geometric în care sunt situate. Acestea includ mosai de spații sferice, euclidiene și hiperbolice, mosai ale altor varietăți și multe alte obiecte care nu au o topologie bine definită, dar sunt caracterizate prin topologia lor „locală”. Există infinit de multe poliedre abstracte în orice dimensiune. Vezi atlas pentru exemple. Câteva exemple notabile de poliedre regulate abstracte care sunt greu de găsit în altă parte sunt cele unsprezece -cell , {3,5,3} și cincizeci și șapte de celule , {5,3,5}, care au politopi proiectivi regulați ca celule și figuri de vârfuri.
Elementele unui poliedru abstract sunt corpul său (elementul maxim), fețele, muchiile, vârfurile și poliedrul zero (mulțimea goală). Aceste elemente abstracte pot fi afișate în spațiu obișnuit sau luate ca forme geometrice. Unele poliedre abstracte au implementări bine formate sau plauzibile , altele nu. Un steag este un set de elemente înrudite ale fiecărei dimensiuni. Pentru un poliedru cu patru dimensiuni, acesta este un corp, o față, o margine a acestei fețe, un vârf al muchiei și un poliedru zero. Se spune că un poliedru abstract este regulat dacă simetriile sale combinatorii sunt tranzitive pe steagurile sale, adică oricare dintre steagurile sale poate fi tradus prin simetria poliedrului în oricare altul. Poliedrele regulate abstracte sunt o zonă activă de cercetare.
Cinci astfel de poliedre abstracte regulate care nu pot fi realizate în mod plauzibil au fost date de Coxeter în cartea sa Regular Polytopes (1977) și mai târziu în articolul lui JM Wills „The combinatorially regular polyhedra of index 2” (1987) [25] . Ele sunt echivalente din punct de vedere topologic cu un toroid . Construcția lor prin plasarea a n fețe în apropierea fiecărui vârf poate fi continuată la nesfârșit, dând o placare a planului hiperbolic.
Poliedru | Rombotricontaedrul mijlociu |
Dodecodedecaedru |
Triambikycosaedru mijlociu |
Dodecaedru bitrigonal |
Dodecaedru crestat |
---|---|---|---|---|---|
Figura de vârf | {5}, {5/2} |
(5,5/2) 2 |
{5}, {5/2} |
(5,5/3) 3 |
|
Fațete | 30 de diamante |
12 pentagoane 12 pentagrame |
20 de hexagoane |
12 pentagoane 12 pentagrame |
20 de hexagrame |
Mozaic | {4, 5 |
{5, 4 |
{6, 5 |
{5, 6 |
{6, 6}{6, 6 |
χ | −6 | −6 | −16 | −16 | −20 |
Ele apar ca perechi duble:
Faguri de miere regulați și uniformi convexe fundamentale în spații de dimensiuni 2–10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
mozaicuri geometrice | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Periodic |
| ||||||||
Aperiodic |
| ||||||||
Alte |
| ||||||||
Prin configurarea vârfurilor |
|