Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В гиперболической геометрии , A равномерные сотами в пространстве гиперболического являются однородной тесселяцией из однородных полиэдрических клеток . В 3-мерном гиперболическом пространстве имеется девять группы Кокстера семейства компактных выпуклых однородных сот , сгенерированные , как построение визофф и представлено перестановками из колец этих диаграмм кокстеровских для каждой семьи.

Нерешенная задача по математике :

Найдите полный набор гиперболических однородных сот

Гиперболические однородные сотовые семейства [ править ]

Соты делятся на компактные и паракомпактные формы, определяемые группами Кокстера , первая категория включает только конечные клетки и фигуры вершин (конечные подгруппы), а вторая включает аффинные подгруппы.

Компактные однородные сотовые семейства [ править ]

Девять компактных групп Кокстера перечислены здесь с их схемами Кокстера , [1] в порядке относительных объемов их основных симплексных доменов . [2]

Эти 9 семейств создают в общей сложности 76 уникальных однородных сот. Полный список гиперболических однородных сот не доказан, и существует неизвестное количество неитхоффовских форм. Ниже приводится один известный пример с семейством {3,5,3}. Только два семейства связаны как половинка удаления зеркала: [5,3 1,1 ] ↔ [5,3,4,1 + ].

Есть только две радикальные подгруппы с несимплектическими доменами, которые могут быть созданы путем удаления набора из двух или более зеркал, разделенных всеми другими зеркалами ветвями четного порядка. Один из них - [(4,3,4,3 * )], представленный диаграммами Кокстера.CDel branch c1-2.pngCDel 4a4b.pngCDel branch.pngCDel labels.pngподгруппа индекса 6 с фундаментальной областью тригонального трапецоэдра ↔Узел CDel c1.pngCDel splitplit1u.pngCDel branch3u c2.pngCDel 3a3buc-cross.pngCDel branch3u c1.pngCDel splitplit2u.pngCDel узел c2.png, который можно расширить, восстановив одно зеркало как CDel branchu c1-2.pngCDel 3ab.pngCDel branch c2-1.pngCDel split2-44.pngCDel node.png. Другой - [4, (3,5) * ], индекс 120 с додекаэдрической фундаментальной областью.

Паракомпактные гиперболические однородные соты [ править ]

Есть также 23 паракомпактных группы Кокстера ранга 4, которые производят паракомпактные однородные соты с бесконечными или неограниченными гранями или фигурой вершины , включая идеальные вершины на бесконечности.

Другие паракомпактные группы Кокстера существуют как фундаментальные области многогранника Винберга , включая эти фундаментальные области треугольной бипирамиды (двойные тетраэдры) как графы ранга 5, включая параллельные зеркала. Равномерные соты существуют как все перестановки колец в этих графах с ограничением, что хотя бы один узел должен быть окружен по ветвям бесконечного порядка.

[3,5,3] семья [ править ]

Существует 9 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера : [3,5,3] илиCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png

Одна связанная не-витоффова форма построена из вершинной фигуры {3,5,3} с 4 удаленными (тетраэдрически расположенными) вершинами, создавая пятиугольные антипризмы и додекаэдры, заполняющие промежутки, называемый тетраэдрически уменьшенным додекаэдром . [4]

Усеченные и усеченные формы (5 и 6) содержат грани двух правильных скошенных многогранников : {4,10 | 3} и {10,4 | 3}.

[5,3,4] семья [ править ]

Существует 15 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера : [5,3,4] илиCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png.

Это семейство связано с группой [5,3 1,1 ] полусимметрией [5,3,4,1 + ], илиУзел CDel c1.pngCDel 5.pngCDel узел c2.pngCDel split1.pngCDel nodeab c3.pngУзел CDel c1.pngCDel 5.pngCDel узел c2.pngCDel 3.pngУзел CDel c3.pngCDel 4.pngCDel узел h0.png, когда последнее зеркало после ветви порядка 4 неактивно, или как чередование, если неактивно третье зеркало Узел CDel c1.pngCDel 5.pngCDel узел c2.pngCDel split1.pngУзлы CDel 10lu.pngУзел CDel c1.pngCDel 5.pngCDel узел c2.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel узел h1.png.

[5,3,5] семья [ править ]

Существует 9 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера : [5,3,5] илиCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png

Укороченные и усеченные формы (29 и 30) содержат грани двух правильных косых многогранников : {4,6 | 5} и {6,4 | 5}.

[5,3 1,1 ] семья [ править ]

Есть 11 форм (и только 4 не являются общими с семейством [5,3,4]), порожденных перестановками колец группы Кокстера : [5,3 1,1 ] илиCDel nodes.pngCDel split2.pngCDel node.pngCDel 5.pngCDel node.png. Если состояния ветвящихся колец совпадают, расширенная симметрия может удвоиться в семейство [5,3,4],CDel nodeab c1.pngCDel split2.pngCDel узел c2.pngCDel 5.pngУзел CDel c3.pngCDel узел h0.pngCDel 4.pngУзел CDel c1.pngCDel 3.pngCDel узел c2.pngCDel 5.pngУзел CDel c3.png.

[(4,3,3,3)] семья [ править ]

Существует 9 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера :CDel label4.pngCDel branch.pngCDel 3ab.pngCDel branch.png

Усеченные и усеченные формы (41 и 42) содержат грани двух правильных косых многогранников : {8,6 | 3} и {6,8 | 3}.

[(5,3,3,3)] семья [ править ]

Существует 9 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера :CDel label5.pngCDel branch.pngCDel 3ab.pngCDel branch.png

Усеченные и усеченные формы (50 и 51) содержат грани двух правильных скошенных многогранников : {10,6 | 3} и {6,10 | 3}.

[(4,3,4,3)] семья [ править ]

Существует 6 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера :CDel label4.pngCDel branch.pngCDel 3ab.pngCDel branch.pngCDel label4.png. Возможны 4 расширенные симметрии, основанные на симметрии колец:CDel label4.pngCDel branch c1-2.pngCDel 3ab.pngCDel branch c1-2.pngCDel label4.png, CDel label4.pngCDel ветка c1.pngCDel 3ab.pngCDel ветка c2.pngCDel label4.png, CDel label4.pngCDel branch c1-2.pngCDel 3ab.pngCDel branch c2-1.pngCDel label4.png, и CDel label4.pngCDel ветка c1.pngCDel 3ab.pngCDel ветка c1.pngCDel label4.png.

Это семейство симметрий также связано с радикальной подгруппой индекса 6, CDel branch c1-2.pngCDel 4a4b.pngCDel branch.pngCDel labels.pngУзел CDel c1.pngCDel splitplit1u.pngCDel branch3u c2.pngCDel 3a3buc-cross.pngCDel branch3u c1.pngCDel splitplit2u.pngCDel узел c2.png, построенный по [(4,3,4,3 * )], и представляет собой фундаментальную область тригонального трапецоэдра .

Усеченные формы (57 и 58) содержат грани двух правильных косых многогранников : {6,6 | 4} и {8,8 | 3}.

[(4,3,5,3)] семья [ править ]

Существует 9 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера :CDel label5.pngCDel branch.pngCDel 3ab.pngCDel branch.pngCDel label4.png

Усеченные формы (65 и 66) содержат грани двух правильных косых многогранников : {10,6 | 3} и {6,10 | 3}.

[(5,3,5,3)] семья [ править ]

Существует 6 форм, порожденных перестановками колец группы Кокстера :CDel label5.pngCDel branch.pngCDel 3ab.pngCDel branch.pngCDel label5.png. Возможны 4 расширенные симметрии, основанные на симметрии колец:CDel label5.pngCDel branch c1-2.pngCDel 3ab.pngCDel branch c1-2.pngCDel label5.png, CDel label5.pngCDel ветка c1.pngCDel 3ab.pngCDel ветка c2.pngCDel label5.png, CDel label5.pngCDel branch c1-2.pngCDel 3ab.pngCDel branch c2-1.pngCDel label5.png, и CDel label5.pngCDel ветка c1.pngCDel 3ab.pngCDel ветка c1.pngCDel label5.png.

Усеченные формы (72 и 73) содержат грани двух правильных косых многогранников : {6,6 | 5} и {10,10 | 3}.

Сводный перечень компактных однородных сот [ править ]

Это полный перечень 76 однородных сот Wythoffian. В чередованиях перечислены для полноты картины , но большинство из них неоднородно.

См. Также [ править ]

  • Равномерные мозаики в гиперболической плоскости
  • Список правильных многогранников # Мозаика трехмерного гиперболического пространства

Заметки [ править ]

  1. ^ Хамфрис, 1990, стр. 141, 6.9 Список гиперболических групп Кокстера, рисунок 2 [1]
  2. ^ Феликсон, 2002
  3. ^ Феликсон, 2002
  4. Венди Ю. Кригер, Стены и мосты: вид из шести измерений, Симметрия: Культура и наука, том 16, номер 2, страницы 171–192 (2005) [2]
  5. ^ "Pd {3,5,3}" .

Ссылки [ править ]

  • Джеймс Э. Хамфрис, Группы отражения и группы Кокстера , Кембриджские исследования по высшей математике, 29 (1990)
  • Красота геометрии: Двенадцать эссе (1999), Dover Publications, LCCN  99-35678 , ISBN 0-486-40919-8 (Глава 10, Регулярные соты в гиперболическом пространстве ) 
  • Кокстер , Правильные многогранники , 3-е. изд., Dover Publications, 1973. ISBN 0-486-61480-8 . (Таблицы I и II: Правильные многогранники и соты, стр. 294–296) 
  • Джеффри Р. Уикс Форма пространства, 2-е издание ISBN 0-8247-0709-5 (Главы 16-17: Геометрии на трехмерных многообразиях I, II) [3] 
  • Кокстеровские разложения гиперболических тетраэдров , arXiv / PDF , А. Феликсон, декабрь 2002 г.
  • К.У.Л. Гарнер, Правильные косые многогранники в гиперболическом трехмерном пространстве . J. Math. 19, 1179–1186, 1967. PDF [4]
  • Норман Джонсон , Геометрии и преобразования (2018), главы 11,12,13
  • Н. В. Джонсон, Р. Келлерхалс , Дж. Г. Рэтклифф, С. Т. Чанц, Размер гиперболического симплекса Кокстера , Группы преобразований 1999 г., том 4, выпуск 4, стр. 329–353 [5]
  • Н. В. Джонсон, Р. Келлерхалс , Дж. Г. Рэтклифф, С. Т. Чанц, Классы соизмеримости гиперболических групп Кокстера H 3 : p130. [6]
  • Клитцинг, Ричард. «Гиперболические соты H3 compact» .