Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В геометрии , однородные соты в гиперболическом пространстве являются мозаики выпуклых однородных многогранников клеток . В 3-мерном гиперболическом пространстве существует 23 групп Кокстера семейство паракомпактных однородных сот, сформированных в построении визофф и представлено кольцевых перестановками этих диаграмм кокстеровских для каждой семьи. Эти семейства могут создавать однородные соты с бесконечными или неограниченными гранями или фигурами вершин , включая идеальные вершины на бесконечности, аналогичногиперболические однородные мозаики в 2-мерном пространстве .

Обычные паракомпактные соты [ править ]

Из однородных паракомпактных сот H 3 11 являются регулярными , что означает, что их группа симметрий действует транзитивно на их флаги. У них есть символ Шлефли {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} и {6,3,6}, и показаны ниже. Четыре имеют конечные идеальные многогранные клетки: {3,3,6}, {4,3,6}, {3,4,4} и {5,3,6}.

Группы Кокстера паракомпактных однородных сот [ править ]

Это полный перечень 151 уникальных паракомпактных однородных сот Витоффа, порожденных тетраэдрическими фундаментальными областями (паракомпактные группы кокстера ранга 4). Соты проиндексированы здесь для перекрестных ссылок на повторяющиеся формы, с скобками вокруг непервичных конструкций.

В чередованиях есть в списке, но являются либо повторами или не создают единые решений. Чередование отдельных отверстий представляет собой операцию удаления зеркала. Если конечный узел удаляется, создается другое симплексное (тетраэдрическое) семейство. Если дыра имеет две ветви, создается многогранник Винберга , хотя с симплексными группами связаны только многогранники Винберга с зеркальной симметрией, а их однородные соты систематически не исследовались. Эти несимплектические (пирамидальные) группы Кокстера не перечислены на этой странице, за исключением частных случаев полугрупп тетраэдрических.

Полный список несимплектических (нететраэдрических) паракомпактных групп Кокстера был опубликован П. Тумаркиным в 2003 году. [1] Наименьшую паракомпактную форму в H 3 можно представить следующим образом:CDel node.pngCDel ultra.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel ultra.pngCDel node.png или же CDel node.pngCDel split1.pngCDel nodes.pngCDel 2a2b-cross.pngCDel nodes.png, или [∞, 3,3, ∞], который может быть построен путем зеркального удаления паракомпактной гиперболической группы [3,4,4] как [3,4,1 + , 4]:CDel node c1.pngCDel 3.pngCDel node c2.pngCDel 4.pngCDel node h0.pngCDel 4.pngCDel node c3.png знак равно CDel node c1.pngCDel split1.pngCDel nodeab c2.pngCDel 2a2b-cross.pngCDel nodeab c3.png. Двойная фундаментальная область превращается из тетраэдра в четырехугольную пирамиду. Другая пирамидаCDel node.pngCDel ultra.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel ultra.pngCDel node.png или же CDel node.pngCDel split1-44.pngCDel nodes.pngCDel 2a2b-cross.pngCDel nodes.png, построенный как [4,4,1 + , 4] = [∞, 4,4, ∞]:CDel node c1.pngCDel 4.pngCDel node c2.pngCDel 4.pngCDel node h0.pngCDel 4.pngCDel node c3.png знак равно CDel node c1.pngCDel split1-44.pngCDel nodeab c2.pngCDel 2a2b-cross.pngCDel nodeab c3.png.

Удаление зеркала из некоторых циклических гиперболических графов Кокстера превращается в графы-бабочки: [(3,3,4,1 + , 4)] = [((3, ∞, 3)), ((3, ∞, 3 ))] или жеCDel branchu.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel split1.pngCDel branchu.png, [(3,4,4,1 + , 4)] = [((4, ∞, 3)), ((3, ∞, 4))] илиCDel branchu.pngCDel split2-43.pngCDel node.pngCDel split1-43.pngCDel branchu.png, [(4,4,4,1 + , 4)] = [((4, ∞, 4)), ((4, ∞, 4))] илиCDel branchu.pngCDel split2-44.pngCDel node.pngCDel split1-44.pngCDel branchu.png. CDel labelh.pngCDel node.pngCDel split1-44.pngCDel nodeab c1-2.pngCDel split2.pngCDel node c3.png знак равно CDel labelinfin.pngCDel branch c1-2.pngCDel split2.pngCDel node c3.pngCDel split1.pngCDel branch c1-2.pngCDel labelinfin.png, CDel labelh.pngCDel node.pngCDel split1-44.pngCDel nodeab c1-2.pngCDel split2-43.pngCDel node c3.png знак равно CDel labelinfin.pngCDel branch c1-2.pngCDel split2-43.pngCDel node c3.pngCDel split1-43.pngCDel branch c1-2.pngCDel labelinfin.png, CDel labelh.pngCDel node.pngCDel split1-44.pngCDel nodeab c1-2.pngCDel split2-44.pngCDel node c3.png знак равно CDel labelinfin.pngCDel branch c1-2.pngCDel split2-44.pngCDel node c3.pngCDel split1-44.pngCDel branch c1-2.pngCDel labelinfin.png.

Другая несимплектическая полугруппа - это CDel nodeab c1-2.pngCDel split2-44.pngCDel node h0.pngCDel 4.pngCDel node c3.pngCDel node c3.pngCDel split1-uu.pngCDel nodeab c1-2.pngCDel 2a2b-cross.pngCDel nodeab c1-2.pngCDel split2-uu.pngCDel node c3.png.

Радикальная несимплектическая подгруппа - это CDel label4.pngCDel branch c1-2.pngCDel 4a4b.pngCDel branch.pngCDel labels.pngCDel node c1.pngCDel splitplit1u-44.pngCDel branch3u c2.pngCDel 4a4buc-cross.pngCDel branch3u c1.pngCDel splitplit2u-44.pngCDel node c2.png, который можно удвоить в область треугольной призмы как CDel node c1.pngCDel splitplit1u-44.pngCDel branch3u c2.pngCDel 4a4buc-cross.pngCDel branch3u c3.pngCDel splitplit2u-44.pngCDel node c4.pngCDel branchu c1-4.pngCDel 4a4b.pngCDel branch c2-3.pngCDel split2-44.pngCDel node.pngCDel labelh.png.

Линейные графики [ править ]

[6,3,3] семья [ править ]

[6,3,4] семья [ править ]

Существует 15 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера : [6,3,4] илиCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png

[6,3,5] семья [ править ]

[6,3,6] семья [ править ]

Существует 9 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера : [6,3,6] илиCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.png

[3,6,3] семья [ править ]

Существует 9 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера : [3,6,3] илиCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png

[4,4,3] семья [ править ]

Существует 15 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера : [4,4,3] илиCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png

[4,4,4] семья [ править ]

Существует 9 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера : [4,4,4] илиCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png.

Графики Tridental [ править ]

[3,4 1,1 ] семья [ править ]

Существует 11 форм (из которых только 4 не являются общими с семейством [4,4,3]), порожденных перестановками колец группы Кокстера :CDel nodes.pngCDel split2-44.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png

[4,4 1,1 ] семья [ править ]

There are 7 forms, (all shared with [4,4,4] family), generated by ring permutations of the Coxeter group: CDel nodes.pngCDel split2-44.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png

[6,31,1] family[edit]

There are 11 forms (and only 4 not shared with [6,3,4] family), generated by ring permutations of the Coxeter group: [6,31,1] or CDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.png.

Cyclic graphs[edit]

[(4,4,3,3)] family[edit]

There are 11 forms, 4 unique to this family, generated by ring permutations of the Coxeter group: CDel node.pngCDel split1-44.pngCDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.png, with CDel node c1.pngCDel split1-44.pngCDel nodeab c3.pngCDel split2.pngCDel node c2.pngCDel node h0.pngCDel 4.pngCDel node c3.pngCDel split1-43.pngCDel nodeab c1-2.png.

[(4,4,4,3)] family[edit]

There are 9 forms, generated by ring permutations of the Coxeter group: CDel label4.pngCDel branch.pngCDel 4a4b.pngCDel branch.png.

[(4,4,4,4)] family[edit]

There are 5 forms, 1 unique, generated by ring permutations of the Coxeter group: CDel label4.pngCDel branch.pngCDel 4a4b.pngCDel branch.pngCDel label4.png. Repeat constructions are related as: CDel node c3.pngCDel split1-44.pngCDel nodeab c1-2.pngCDel split2-44.pngCDel node c3.pngCDel node h0.pngCDel 4.pngCDel node c3.pngCDel split1-44.pngCDel nodeab c1-2.png, CDel node c1.pngCDel split1-44.pngCDel nodeab c2.pngCDel split2-44.pngCDel node c1.pngCDel node h0.pngCDel 4.pngCDel node c1.pngCDel 4.pngCDel node c2.pngCDel 4.pngCDel node h0.png, and CDel label4.pngCDel branch c1.pngCdel 4-4.pngCDel branch c1.pngCDel label4.pngCDel label4.pngCDel branch c1.pngCdel 4-4.pngCDel nodes.png.

[(6,3,3,3)] family[edit]

There are 9 forms, generated by ring permutations of the Coxeter group: CDel label6.pngCDel branch.pngCDel 3ab.pngCDel branch.png.

[(6,3,4,3)] family[edit]

There are 9 forms, generated by ring permutations of the Coxeter group: CDel label6.pngCDel branch.pngCDel 3ab.pngCDel branch.pngCDel label4.png

[(6,3,5,3)] family[edit]

There are 9 forms, generated by ring permutations of the Coxeter group: CDel label6.pngCDel branch.pngCDel 3ab.pngCDel branch.pngCDel label5.png

[(6,3,6,3)] family[edit]

There are 6 forms, generated by ring permutations of the Coxeter group: CDel label6.pngCDel branch.pngCDel 3ab.pngCDel branch.pngCDel label6.png.

Loop-n-tail graphs[edit]

[3,3[3]] family[edit]

There are 11 forms, 4 unique, generated by ring permutations of the Coxeter group: [3,3[3]] or CDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngCDel branch.png. 7 are half symmetry forms of [3,3,6]: CDel node c1.pngCDel 3.pngCDel node c2.pngCDel split1.pngCDel branch c3.pngCDel node c1.pngCDel 3.pngCDel node c2.pngCDel 3.pngCDel node c3.pngCDel 6.pngCDel node h0.png.

[4,3[3]] family[edit]

There are 11 forms, 4 unique, generated by ring permutations of the Coxeter group: [4,3[3]] or CDel node.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel split1.pngCDel branch.png. 7 are half symmetry forms of [4,3,6]: CDel node c1.pngCDel 4.pngCDel node c2.pngCDel split1.pngCDel branch c3.pngCDel node c1.pngCDel 4.pngCDel node c2.pngCDel 3.pngCDel node c3.pngCDel 6.pngCDel node h0.png.

[5,3[3]] family[edit]

There are 11 forms, 4 unique, generated by ring permutations of the Coxeter group: [5,3[3]] or CDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel split1.pngCDel branch.png. 7 are half symmetry forms of [5,3,6]: CDel node c1.pngCDel 5.pngCDel node c2.pngCDel split1.pngCDel branch c3.pngCDel node c1.pngCDel 5.pngCDel node c2.pngCDel 3.pngCDel node c3.pngCDel 6.pngCDel node h0.png.

[6,3[3]] family[edit]

There are 11 forms, 4 unique, generated by ring permutations of the Coxeter group: [6,3[3]] or CDel branch.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 6.pngCDel node.png. 7 are half symmetry forms of [6,3,6]: CDel node c1.pngCDel 6.pngCDel node c2.pngCDel split1.pngCDel branch c3.pngCDel node c1.pngCDel 6.pngCDel node c2.pngCDel 3.pngCDel node c3.pngCDel 6.pngCDel node h0.png.

Multicyclic graphs[edit]

[3[ ]×[ ]] family[edit]

There are 8 forms, 1 unique, generated by ring permutations of the Coxeter group: CDel node.pngCDel split1.pngCDel branch.pngCDel split2.pngCDel node.png. Two are duplicated as CDel node c1.pngCDel split1-44.pngCDel branch c3.pngCDel split2.pngCDel node c2.pngCDel node h0.pngCDel 6.pngCDel node c3.pngCDel split1.pngCDel nodeab c1-2.png, two as CDel node c3.pngCDel split1-44.pngCDel branch c1-2.pngCDel split2.pngCDel node c3.pngCDel node h0.pngCDel 4.pngCDel node c3.pngCDel split1.pngCDel branch c1-2.png, and three as CDel node c2.pngCDel split1.pngCDel branch c1.pngCDel split2.pngCDel node c2.pngCDel node h0.pngCDel 6.pngCDel node c1.pngCDel 3.pngCDel node c2.pngCDel 4.pngCDel node h0.png.

[3[3,3]] family[edit]

There are 4 forms, 0 unique, generated by ring permutations of the Coxeter group: CDel branch.pngCDel splitcross.pngCDel branch.png. They are repeated in four families: CDel node c3.pngCDel splitsplit1.pngCDel branch4 c1-2.pngCDel splitsplit2.pngCDel node c3.pngCDel node h0.pngCDel 6.pngCDel node c3.pngCDel split1.pngCDel branch c1-2.png (index 2 subgroup),CDel node c2.pngCDel splitsplit1.pngCDel branch4 c1.pngCDel splitsplit2.pngCDel node c2.pngCDel node h0.pngCDel 6.pngCDel node c1.pngCDel 3.pngCDel node c2.pngCDel 6.pngCDel node h0.png (index 4 subgroup), CDel node c2.pngCDel splitsplit1.pngCDel branch4 c1.pngCDel splitsplit2.pngCDel node c1.pngCDel node c2.pngCDel 3.pngCDel node c1.pngCDel 6.pngCDel node g.pngCDel 3sg.pngCDel node g.png (index 6 subgroup), and CDel branch c1.pngCDel splitcross.pngCDel branch c1.pngCDel node c1.pngCDel 6.pngCDel node g.pngCDel 3sg.pngCDel node g.pngCDel 3g.pngCDel node g.png (index 24 subgroup).

Summary enumerations by family[edit]

Linear graphs[edit]

Tridental graphs[edit]

Cyclic graphs[edit]

Loop-n-tail graphs[edit]

Symmetry in these graphs can be doubled by adding a mirror: [1[n,3[3]]] = [n,3,6]. Therefore ring-symmetry graphs are repeated in the linear graph families.

See also[edit]

  • Uniform tilings in hyperbolic plane
  • List of regular polytopes#Tessellations of hyperbolic 3-space

Notes[edit]

  1. ^ P. Tumarkin, Hyperbolic Coxeter n-polytopes with n+2 facets (2003)

References[edit]

  • James E. Humphreys, Reflection Groups and Coxeter Groups, Cambridge studies in advanced mathematics, 29 (1990)
  • The Beauty of Geometry: Twelve Essays (1999), Dover Publications, LCCN 99-35678, ISBN 0-486-40919-8 (Chapter 10, Regular Honeycombs in Hyperbolic Space)
  • Coxeter, Regular Polytopes, 3rd. ed., Dover Publications, 1973. ISBN 0-486-61480-8. (Tables I and II: Regular polytopes and honeycombs, pp. 294–296)
  • Jeffrey R. Weeks The Shape of Space, 2nd edition ISBN 0-8247-0709-5 (Chapter 16-17: Geometries on Three-manifolds I,II)
  • Coxeter Decompositions of Hyperbolic Tetrahedra, arXiv/PDF, A. Felikson, December 2002
  • C. W. L. Garner, Regular Skew Polyhedra in Hyperbolic Three-Space Can. J. Math. 19, 1179-1186, 1967. PDF [1]
  • Norman Johnson, Geometries and Transformations, (2018) Chapters 11,12,13
  • N. W. Johnson, R. Kellerhals, J. G. Ratcliffe, S. T. Tschantz, The size of a hyperbolic Coxeter simplex, Transformation Groups (1999), Volume 4, Issue 4, pp 329–353 [2] [3]
  • N.W. Johnson, R. Kellerhals, J.G. Ratcliffe,S.T. Tschantz, Commensurability classes of hyperbolic Coxeter groups, (2002) H3: p130. [4]
  • Klitzing, Richard. "Hyperbolic honeycombs H3 paracompact".