Архитектоническая и катоптрическая мозаика

Равномерные евклидовы 3D-замощения и их двойственные

13 архитектонических или катоптрических мозаик, показанных в виде однородных центров ячеек, и катоптрические ячейки, расположенные в виде кратных наименьшей ячейки сверху.

В геометрии Джон Хортон Конвей определяет архитектонические и катоптрические мозаики как однородные мозаики (или соты ) евклидова 3-пространства с простыми пространственными группами и их двойственными , как трехмерный аналог платоновой, архимедовой и каталонской мозаики плоскости. Особая вершинная фигура архитектонической мозаики является двойственной ячейке соответствующей катоптрической мозаики , и наоборот. Кубиль является единственной платоновой (правильной) мозаикой 3-пространства и является самодвойственной. Существуют другие однородные соты, построенные как гирации или призматические стопки (и их двойственные), которые исключены из этих категорий.

Перечисление

Пары архитектонических и катоптрических мозаик перечислены ниже с их группой симметрии . Эти мозаики представляют только четыре группы пространств симметрии , и все они находятся в кубической кристаллической системе . Многие из этих мозаик могут быть определены в нескольких группах симметрии, поэтому в каждом случае выражается наивысшая симметрия.

Ссылка [1]
индексы
СимметрияАрхитектурная мозаикаКатоптрическая мозаика
Имя
Диаграмма Коксетера
Изображение

Изображение вершинной фигуры
КлеткиИмяКлеткаВершинные фигуры
Дж 11,15
А 1
В 1
Г 22
δ 4
нк
[4,3,4]
Cubille
(кубические соты)

Октаэдр ,
Кубиль


Куб ,

Дж 12,32
А 15
В 14
Г 7
т 1 δ 4
нк
[4,3,4]
Кубооктаэдр
(выпрямленные кубические соты)

Кубоид ,
сплющенный октаэдр


Равнобедренная квадратная бипирамида

,
J 13
A 14
W 15
G 8
т 0,1 δ 4
нк
[4,3,4]
Усеченный кубический сот
(усеченные кубические соты)

Равнобедренная квадратная пирамида
Пирамидиллия


Равнобедренная квадратная пирамида

,
J 14
A 17
W 12
G 9
т 0,2 δ 4
нк
[4,3,4]
2-RCO-trille
(Кантеллированные кубические соты)

Клин
Четверть сплющенный октаэдр

irr. Треугольная бипирамида

,,
J 16
A 3
W 2
G 28
т 1,2 δ 4
до н.э.
[[4,3,4]]
Усеченный октаэдр
(Усеченные кубические соты)

Тетрагональный двуклиновидный
Сплюснутый тетраэдр


Тетрагональный двуклиновидный

J 17
A 18
W 13
G 25
т 0,1,2 δ 4
нк
[4,3,4]
n-tCO-trille
(усеченные кубические соты)

Зеркальная клиновидная кость
Треугольная пирамидка

Зеркальная клиновидная кость

,,
J 18
A 19
W 19
G 20
т 0,1,3 δ 4
нк
[4,3,4]
1-RCO-trille
(Runcit-усеченные кубические соты)

Трапециевидная пирамида
Квадратная четверть пирамидилла

Пирамида ирр.

,,,
J 19
A 22
W 18
G 27
т 0,1,2,3 δ 4
до н.э.
[[4,3,4]]
b-tCO-trille
(усеченные кубические соты)

Филлик дисфеноидный
Восьмая пирамидка

Филлик дисфеноидный

,
J 21,31,51
А 2
В 9
Г 1
4
фк
[4,3 1,1 ]
Тетрооктаэдр
(Тетраэдрически-октаэдрические соты)
или
Кубооктаэдр ,
Додекаэдр
или

Ромбический додекаэдр ,

,
J 22,34
А 21
В 17
С 10
ч 2 δ 4
фк
[4,3 1,1 ]
усеченный тетраоктаэдр
(усеченные тетраэдрально-октаэдрические соты)
или
Прямоугольная пирамида
Полусплюснутый октаэдр
или

ромбическая пирамида

,,
J 23
A 16
W 11
G 5
h 3 δ 4
фк
[4,3 1,1 ]
3-RCO-trille
(кантеллированные тетраэдрально-октаэдрические соты)
или
Усеченная треугольная пирамида
четверть кубилья

ирр. треугольная бипирамида
J 24
A 20
W 16
G 21
h 2,3 δ 4
фк
[4,3 1,1 ]
f-tCO-trille
(усеченные тетраэдрально-октаэдрические соты)
или
Зеркальная клиновидная кость
Половина пирамиды

Зеркальная клиновидная кость
J 25,33
А 13
В 10
Г 6
4
г
[[3 [4] ]]
Усеченный тетраэдр
(циклоусеченные тетраэдрально-октаэдрические соты)
или
Равнобедренная треугольная призма
сплющенный кубиль

Треугольный трапецоэдр

Вершинные фигуры

Вершинные фигуры всех архитектонических сот и двойные ячейки всех катоптрических сот показаны ниже в том же масштабе и той же ориентации:

Симметрия

Это четыре из 35 кубических пространственных групп.

Эти четыре группы симметрии обозначены следующим образом:

ЭтикеткаОписаниекосмическая группа
Международный символ
Геометрическая
нотация [2]

нотация Коксетера
Фибрифолдная
нотация
до нашей эрыбикубическая симметрия
или расширенная кубическая симметрия
(221) Мне 3 мИ43[[4,3,4]]
8°:2
нкнормальная кубическая симметрия(229) Пм 3 мП43[4,3,4]
4 :2
фкполукубическая симметрия(225) Фм 3 мФ43[4,3 1,1 ] = [4,3,4,1 + ]
2 :2
гсимметрия алмаза
или расширенная четвертькубическая симметрия
(227) Фд 3 мФ д 4 н 3[[3 [4] ]] = [[1 + ,4,3,4,1 + ]]
2 + :2

Ссылки

  1. ^ Для перекрестных ссылок на архитектонические тела они даны с индексами списков из Andreini (1-22), Williams (1-2,9-19), Johnson (11-19, 21-25, 31-34, 41-49, 51-52, 61-65) и G rünbaum (1-28). Имена Coxeters основаны на δ 4 как кубические соты , hδ 4 как чередующиеся кубические соты и qδ 4 как четверть кубических соты .
  2. ^ Хестенес, Дэвид; Холт, Джереми (27 февраля 2007 г.). "Кристаллографические пространственные группы в геометрической алгебре" (PDF) . Журнал математической физики . 48 (2). AIP Publishing LLC: 023514. doi :10.1063/1.2426416. ISSN  1089-7658.
  • Кристаллография квазикристаллов: концепции, методы и структуры Вальтера Штойрера, Софии Делуди (2009), стр. 54-55. 12 упаковок из 2 или более однородных многогранников с кубической симметрией

Дальнейшее чтение

  • Conway, John H .; Burgiel, Heidi; Goodman-Strauss, Chaim (2008). "21. Наименование архимедовых и каталонских многогранников и мозаик". Симметрии вещей . AK Peters, Ltd. стр.  292–298 . ISBN 978-1-56881-220-5.
  • Инчбальд, Гай (июль 1997 г.). «Двойственные архимедовы соты». The Mathematical Gazette . 81 (491). Лестер: The Mathematical Association: 213– 219. doi :10.2307/3619198. JSTOR  3619198.[1]
  • Бранко Грюнбаум , (1994) Однородные мозаики 3-мерного пространства. Геомбинаторика 4, 49 - 56.
  • Норман Джонсон (1991) Однородные многогранники , Рукопись
  • А. Андреини , (1905) Sulle reti di poliedri regolari e semiregolari e sulle corrispondenti reti correlative (О правильных и полуправильных сетях многогранников и о соответствующих корреляционных сетях), Mem. Società Italiana della Scienze, Серия 3, 14 75–129. PDF [2]
  • Джордж Ольшевский, (2006) Униформные паноплоидные тетракомбы , Рукопись PDF [3]
  • Пирс, Питер (1980). Структура в природе — стратегия дизайна. MIT Press. С.  41–47 . ISBN 9780262660457.
  • Калейдоскопы: избранные труды Х. С. М. Коксетера , под редакцией Ф. Артура Шерка, Питера МакМаллена, Энтони К. Томпсона, Азии Айвик Вайс, Wiley-Interscience Publication, 1995, ISBN 978-0-471-01003-6 [4] 
    • (Документ 24) HSM Coxeter, Регулярные и полурегулярные многогранники III , [Math. Zeit. 200 (1988) 3-45] См. стр. 318 [5]
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Архитектурная_и_катоптрическая_мозаика&oldid=1237450368"