Равномерный 8-многогранник - Uniform 8-polytope

Графы трех правильных и связанных однородных многогранников .
8-симплексный t0.svg
8-симплекс
8-симплексный t1.svg
Ректифицированный 8-симплексный
8-симплексный t01.svg
Усеченный 8-симплексный
8-симплексный t02.svg
Сквозной 8-симплексный
8-симплексный t03.svg
Ранцинированный 8-симплексный
8-симплексный t04.svg
Стерилизованный 8-симплексный
8-симплексный t05.svg
Пятисторонний 8-симплексный
8-симплексный t06.svg
Hexicated 8-симплекс
8-симплексный t07.svg
Семеричный 8-симплексный
8-кубик t7.svg
8-ортоплекс
8-кубик t6.svg
Ректифицированный 8-ортоплекс
8-куб t67.svg
Усеченный 8-ортоплекс
8-куб t57.svg
Кантеллированный 8-ортоплекс
8-кубик t47.svg
Ранцинированный 8-ортоплекс
8-куб t17.svg
Гексикат 8-ортоплекс
8-куб t02.svg
Скошенный 8-куб
8-куб t03.svg
Runcinated 8-кубик
8-куб t04.svg
Стерилизованный 8 куб.
8-куб t05.svg
Пятиугольный 8-куб
8-куб t06.svg
Проклятый 8-куб
8-куб t07.svg
Семеричный 8-куб
8-куб t0.svg
8-куб
8-куб t1.svg
Ректифицированный 8-куб.
8-куб t01.svg
Усеченный 8-куб
8-demicube t0 D7.svg
8-полукруглый
8-demicube t01 D7.svg
Усеченный 8-полукуб
8-demicube t02 D7.svg
Сквозной 8-полукуб
8-demicube t03 D7.svg
Runcinated 8-demicube
8-demicube t04 D7.svg
Стерилизованный 8-сегментный
8-demicube t05 D7.svg
Пятиугольный 8-полукуб
8-demicube t06 D7.svg
Проклятый 8-demicube
Gosset 4 21 многогранник petrie.svg
4 21
Gosset 1 42 многогранник petrie.svg
1 42
2 41 многогранник petrie.svg
2 41

В восемь-мерной геометрии , восемь-мерный многогранник или 8-многогранник является многогранник , содержащихся 7-многогранника гранями. Каждый гребень 6-многогранника делится ровно на две грани 7-многогранников .

Равномерный 8-многогранник является одним , который является вершина-симметрическим и построен из однородных 7-многогранника граней.

Правильные 8-многогранники

Правильные 8-многогранники могут быть представлены символом Шлефли {p, q, r, s, t, u, v} с гранями 7-многогранников v {p, q, r, s, t, u} вокруг каждой вершины .

Таких выпуклых правильных 8-многогранников ровно три :

  1. {3,3,3,3,3,3,3} - 8-симплексный
  2. {4,3,3,3,3,3,3} - 8-куб.
  3. {3,3,3,3,3,3,4} - 8-ортоплекс

Не существует невыпуклых правильных 8-многогранников.

Характеристики

Топология любого данного 8-многогранника определяется его числами Бетти и коэффициентами кручения .

Значение характеристики Эйлера, используемой для характеристики многогранников, бесполезно обобщается на более высокие измерения и равно нулю для всех 8-многогранников, независимо от их базовой топологии. Эта неадекватность характеристики Эйлера для надежного различения различных топологий в более высоких измерениях привела к открытию более сложных чисел Бетти.

Точно так же понятие ориентируемости многогранника недостаточно для характеристики скручивания поверхности тороидальных многогранников, что привело к использованию коэффициентов кручения.

Равномерные 8-многогранники фундаментальными группами Кокстера

Равномерные 8-многогранники с отражающей симметрией могут быть порождены этими четырьмя группами Кокстера, представленными перестановками колец диаграмм Кокстера-Дынкина :

# Группа Кокстера Формы
1 А 8 [3 7 ] CDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png 135
2 BC 8 [4,3 6 ] CDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png 255
3 D 8 [3 5,1,1 ] CDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png 191 (64 уникальных)
4 E 8 [3 4,2,1 ] CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel branch.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png 255

Выбранные регулярные и равномерные 8-многогранники из каждого семейства включают:

  1. Семейство симплексных : A 8 [3 7 ] -CDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
    • 135 равномерных 8-многогранников как перестановок колец в групповой диаграмме, включая один регулярный:
      1. {3 7 } - 8-симплекс или эннеа-9-топ или эннеазеттон -CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
  2. Семейство гиперкубов / ортоплексов : B 8 [4,3 6 ] -CDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
    • 255 равномерных 8-многогранников как перестановок колец в групповой диаграмме, включая два регулярных:
      1. {4,3 6 } - куб 8 или октеракт -CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
      2. {3 6 , 4} - 8-ортоплекс или октакросс -CDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png
  3. Семейство Demihypercube D 8 : [3 5,1,1 ] -CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel branch.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png
    • 191 равномерный 8-многогранник как перестановка колец в групповой диаграмме, в том числе:
      1. {3,3 5,1 } - 8-demicube или demiocteract , 1 51 -CDel nodea 1.pngCDel 3a.pngCDel branch.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png; также как h {4,3 6 }CDel узел h.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png.
      2. {3,3,3,3,3,3 1,1 } - 8-ортоплекс , 5 11 -CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel branch.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea 1.png
  4. Семейство E-многогранников Семейство E 8 : [3 4,1,1 ] -CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel branch.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png
    • 255 однородных 8-многогранников как перестановки колец в групповой диаграмме, включая:
      1. {3,3,3,3,3 2,1 } - полурегулярное правило Торольда Госсе 4 21 ,CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel branch.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea 1.png
      2. {3,3 4,2 } - форменная 1 42 ,CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel branch 01lr.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png,
      3. {3,3,3 4,1 } - форменная 2 41 ,CDel nodea 1.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel branch.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png

Однородные призматические формы

Есть много однородных призматических семейств, в том числе:

Аналого 8 семья

Семейство A 8 имеет симметрию порядка 362880 (9 факториал ).

Существует 135 форм, основанных на всех перестановках диаграмм Кокстера-Дынкина с одним или несколькими кольцами. (128 + 8-1 случаев) Все они перечислены ниже. Названия акронимов в стиле Bowers даны в скобках для перекрестных ссылок.

См. Также список 8-симплексных многогранников для симметричных плоских графов Кокстера этих многогранников.

B 8 семьи

Семейство B 8 имеет симметрию порядка 10321920 (8 факториалов x 2 8 ). Существует 255 форм, основанных на всех перестановках диаграмм Кокстера-Дынкина с одним или несколькими кольцами.

См. Также список многогранников B8 для симметричных плоских графов Кокстера этих многогранников.

D 8 семья

Семейство D 8 имеет симметрию порядка 5 160 960 (8 факториалов x 2 7 ).

Это семейство имеет 191 однородный многогранник Витоффа из 3x64-1 перестановок D 8 диаграммы Кокстера-Дынкина с одним или несколькими кольцами. 127 (2x64-1) повторяются из семейства B 8, а 64 уникальны для этого семейства, все перечисленные ниже.

Смотрите список многогранников D8 для плоских графов Кокстера этих многогранников.

E 8 семья

Семейство E 8 имеет порядок симметрии 696 729 600.

Существует 255 форм, основанных на всех перестановках диаграмм Кокстера-Дынкина с одним или несколькими кольцами. Восемь форм показаны ниже, 4 одинарных, 3 усечения (2 кольца) и окончательное полное усечение приведены ниже. Названия сокращений в стиле Bowers даны для перекрестных ссылок.

См. Также список многогранников E8 для плоских графов Кокстера этого семейства.

Обычные и однородные соты

Соответствия диаграмм Кокстера-Дынкина между семействами и высшая симметрия внутри диаграмм. Узлы одного цвета в каждом ряду представляют собой одинаковые зеркала. Черные узлы в переписке не активны.

Есть пять фундаментальных аффинных групп Кокстера, которые генерируют регулярные и однородные мозаики в 7-пространстве:

# Группа Кокстера Диаграмма Кокстера Формы
1 [3 [8] ] CDel node.pngCDel split1.pngCDel nodes.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.png 29
2 [4,3 5 , 4] CDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png 135
3 [4,3 4 , 3 1,1 ] CDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png 191 (64 новых)
4 [3 1,1 , 3 3 , 3 1,1 ] CDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngCDel nodes.png 77 (10 новых)
5 [3 3,3,1 ] CDel nodes.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png 143

Обычные и однородные мозаики включают:

  • 29 уникально окольцованных форм, в том числе:
  • 135 уникально окольцованных форм, в том числе:
  • 191 форма с уникальными кольцами, 127 общих и 64 новых, в том числе:
  • , [3 1,1 , 3 3 , 3 1,1 ]: 77 уникальных перестановок колец и 10 новых, первый Коксетер назвал четверть 7-кубические соты .
    • CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngУзлы CDel 10lu.png, CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngУзлы CDel 10lu.png, CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngУзлы CDel 10lu.png, CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngУзлы CDel 10lu.png, CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngУзлы CDel 10lu.png, CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel split1.pngУзлы CDel 10lu.png, CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngУзлы CDel 10lu.png, CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngУзлы CDel 10lu.png, CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel split1.pngУзлы CDel 10lu.png, CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel split1.pngУзлы CDel 10lu.png
  • 143 формы с уникальными кольцами, в том числе:

Регулярные и однородные гиперболические соты

Не существует компактных гиперболических групп Кокстера ранга 8, групп, которые могут порождать соты со всеми конечными фасетами и конечной фигуры вершин . Однако существует 4 паракомпактных гиперболических группы Кокстера ранга 8, каждая из которых порождает однородные соты в 7-пространстве как перестановки колец диаграмм Кокстера.

= [3,3 [7] ]:
CDel branch.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png
= [3 1,1 , 3 2 , 3 2,1 ]:
CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel branch.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel branch.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.png
= [4,3 3 , 3 2,1 ]:
CDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel branch.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 3a.pngCDel nodea.pngCDel 4a.pngCDel nodea.png
= [3 3,2,2 ]:
CDel nodes.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png

Ссылки

  • Т. Госсет : О регулярных и полурегулярных фигурах в пространстве n измерений , Вестник математики , Macmillan, 1900
  • А. Буль Стотт : Геометрический вывод полуправильных из регулярных многогранников и заполнений пространства , Верханделинген из академии Koninklijke van Wetenschappen, единица ширины Амстердам, Eerste Sectie 11,1, Амстердам, 1910 г.
  • HSM Coxeter :
    • HSM Coxeter, MS Longuet-Higgins und JCP Miller: Uniform Polyhedra , Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Londne, 1954.
    • HSM Coxeter, Regular Polytopes , 3rd Edition, Dover New York, 1973.
  • Калейдоскопы: избранные сочинения HSM Coxeter , отредактированные Ф. Артуром Шерком, Питером Макмалленом, Энтони С. Томпсоном, Азией Ивичем Вайс, публикацией Wiley-Interscience, 1995, ISBN  978-0-471-01003-6 Wiley :: Калейдоскопы: выбранные Произведения HSM Coxeter
    • (Документ 22) HSM Кокстер, Правильные и полурегулярные многогранники I , [Math. Zeit. 46 (1940) 380-407, MR 2,10]
    • (Документ 23) HSM Кокстер, Правильные и полурегулярные многогранники II , [Math. Zeit. 188 (1985) 559-591]
    • (Документ 24) HSM Кокстер, Правильные и полурегулярные многогранники III , [Math. Zeit. 200 (1988) 3-45]
  • Н. В. Джонсон : Теория однородных многогранников и сот , доктор философии. Диссертация, Университет Торонто, 1966 г.
  • Клитцинг, Ричард. «8D однородные многогранники (полизетты)» .

внешние ссылки

Фундаментальные выпуклые регулярные и равномерные многогранники размерностей 2–10
Семья А п B n I 2 (p) / D n E 6 / E 7 / E 8 / F 4 / G 2 H n
Правильный многоугольник Треугольник Квадрат п-угольник Шестиугольник Пентагон
Равномерный многогранник Тетраэдр ОктаэдрКуб Демикуб ДодекаэдрИкосаэдр
Равномерный 4-многогранник 5-элементный 16 ячеекТессеракт Demitesseract 24-элементный 120 ячеек600 ячеек
Равномерный 5-многогранник 5-симплекс 5-ортоплекс5-куб 5-полукруглый
Равномерный 6-многогранник 6-симплекс 6-ортоплекс6-куб 6-полукуб 1 222 21
Равномерный 7-многогранник 7-симплекс 7-ортоплекс7-куб 7-полукуб 1 322 313 21
Равномерный 8-многогранник 8-симплекс 8-ортоплекс8-куб 8-полукруглый 1 422 414 21
Равномерный 9-многогранник 9-симплекс 9-ортоплекс9-куб 9-полукруглый
Равномерный 10-многогранник 10-симплекс 10-ортоплекс10-куб 10-полукуб
Равномерное n - многогранник n - симплекс n - ортоплексn - куб n - demicube 1 к22 к1к 21 n - пятиугольный многогранник
Темы: Семейства многогранниковРегулярный многогранникСписок правильных многогранников и соединений