Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

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

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

Правильные 8-многогранники [ править ]

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 [ править ]

Топология любого данного 8-многогранника определяется его числами Бетти и коэффициентами кручения . [1]

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. [1]

Точно так же понятие ориентируемости многогранника недостаточно для характеристики скручивания поверхности тороидальных многогранников, и это привело к использованию коэффициентов кручения. [1]

Равномерные 8-многогранники фундаментальными группами Кокстера [ править ]

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

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 однородных 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-полукуб или демиокуб , 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 node 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, в том числе:
      1. {3,3,3,3,3 2,1 } - полурегулярное правило Торольда Госсета 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 [ править ]

Есть много однородных призматических семейств, в том числе:

Аналого 8 семья [ править ]

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 [ править ]

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.

The D8 family[edit]

The D8 family has symmetry of order 5,160,960 (8 factorial x 27).

This family has 191 Wythoffian uniform polytopes, from 3x64-1 permutations of the D8 Coxeter-Dynkin diagram with one or more rings. 127 (2x64-1) are repeated from the B8 family and 64 are unique to this family, all listed below.

See list of D8 polytopes for Coxeter plane graphs of these polytopes.

The E8 family[edit]

The E8 family has symmetry order 696,729,600.

There are 255 forms based on all permutations of the Coxeter-Dynkin diagrams with one or more rings. Eight forms are shown below, 4 single-ringed, 3 truncations (2 rings), and the final omnitruncation are given below. Bowers-style acronym names are given for cross-referencing.

See also list of E8 polytopes for Coxeter plane graphs of this family.

Regular and uniform honeycombs[edit]

Coxeter-Dynkin diagram correspondences between families and higher symmetry within diagrams. Nodes of the same color in each row represent identical mirrors. Black nodes are not active in the correspondence.

There are five fundamental affine Coxeter groups that generate regular and uniform tessellations in 7-space:

Regular and uniform tessellations include:

  • 29 uniquely ringed forms, including:
    • 7-simplex honeycomb: {3[8]} CDel node 1.pngCDel split1.pngCDel nodes.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.png
  • 135 uniquely ringed forms, including:
    • Regular 7-cube honeycomb: {4,34,4} = {4,34,31,1}, CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png = 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 split1.pngCDel nodes.png
  • 191 uniquely ringed forms, 127 shared with , and 64 new, including:
    • 7-demicube honeycomb: h{4,34,4} = {31,1,34,4}, CDel node h1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png = CDel nodes 10ru.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
  • , [31,1,33,31,1]: 77 unique ring permutations, and 10 are new, the first Coxeter called a quarter 7-cubic honeycomb.
    • CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngCDel nodes 10lu.png, CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngCDel nodes 10lu.png, CDel nodes 10ru.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel split1.pngCDel nodes 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.pngCDel nodes 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.pngCDel nodes 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.pngCDel nodes 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.pngCDel nodes 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.pngCDel nodes 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.pngCDel nodes 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.pngCDel nodes 10lu.png
  • 143 uniquely ringed forms, including:
    • 133 honeycomb: {3,33,3}, CDel nodes.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node 1.png
    • 331 honeycomb: {3,3,3,33,1}, CDel nodes 10r.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel 3ab.pngCDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png

Regular and uniform hyperbolic honeycombs[edit]

There are no compact hyperbolic Coxeter groups of rank 8, groups that can generate honeycombs with all finite facets, and a finite vertex figure. However, there are 4 paracompact hyperbolic Coxeter groups of rank 8, each generating uniform honeycombs in 7-space as permutations of rings of the Coxeter diagrams.

References[edit]

  1. ^ a b c Richeson, D.; Euler's Gem: The Polyhedron Formula and the Birth of Topoplogy, Princeton, 2008.
  • T. Gosset: On the Regular and Semi-Regular Figures in Space of n Dimensions, Messenger of Mathematics, Macmillan, 1900
  • A. Boole Stott: Geometrical deduction of semiregular from regular polytopes and space fillings, Verhandelingen of the Koninklijke academy van Wetenschappen width unit Amsterdam, Eerste Sectie 11,1, Amsterdam, 1910
  • H.S.M. Coxeter:
    • H.S.M. Coxeter, M.S. Longuet-Higgins und J.C.P. Miller: Uniform Polyhedra, Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Londne, 1954
    • H.S.M. Coxeter, Regular Polytopes, 3rd Edition, Dover New York, 1973
  • Kaleidoscopes: Selected Writings of H.S.M. Coxeter, edited by F. Arthur Sherk, Peter McMullen, Anthony C. Thompson, Asia Ivic Weiss, Wiley-Interscience Publication, 1995, ISBN 978-0-471-01003-6 Wiley::Kaleidoscopes: Selected Writings of H.S.M. Coxeter
    • (Paper 22) H.S.M. Coxeter, Regular and Semi Regular Polytopes I, [Math. Zeit. 46 (1940) 380-407, MR 2,10]
    • (Paper 23) H.S.M. Coxeter, Regular and Semi-Regular Polytopes II, [Math. Zeit. 188 (1985) 559-591]
    • (Paper 24) H.S.M. Coxeter, Regular and Semi-Regular Polytopes III, [Math. Zeit. 200 (1988) 3-45]
  • N.W. Johnson: The Theory of Uniform Polytopes and Honeycombs, Ph.D. Dissertation, University of Toronto, 1966
  • Klitzing, Richard. "8D uniform polytopes (polyzetta)".

External links[edit]

  • Polytope names
  • Polytopes of Various Dimensions
  • Multi-dimensional Glossary
  • Glossary for hyperspace, George Olshevsky.