В геометрии однородный 4-мерный многогранник (или однородный полихор ) [1] — это 4-мерный многогранник , который является вершинно-транзитивным и ячейки которого являются однородными многогранниками , а грани — правильными многоугольниками .
Существует 47 непризматических выпуклых однородных 4-многогранников. Существует два бесконечных множества выпуклых призматических форм, а также 17 случаев, возникающих как призмы выпуклых однородных многогранников. Существует также неизвестное число невыпуклых звездчатых форм.
Правильные 4-многогранники являются подмножеством однородных 4-многогранников, которые удовлетворяют дополнительным требованиям. Правильные 4-многогранники могут быть выражены символом Шлефли { p , q , r }, имеют ячейки типа { p , q }, грани типа { p }, реберные фигуры { r } и вершинные фигуры { q , r }.
Существование правильного 4-мерного многогранника { p , q , r } ограничивается существованием правильных многогранников { p , q }, которые становятся ячейками, и { q , r }, которые становятся вершинной фигурой .
Существование в качестве конечного 4-мерного многогранника зависит от неравенства: [15]
16 правильных 4-мерных многогранников , обладающих тем свойством, что все ячейки, грани, ребра и вершины конгруэнтны:
24 зеркала F 4 можно разложить на 2 ортогональные группы D 4 :
|
10 зеркал B 3 × A 1 можно разложить на ортогональные группы 4 A 1 и D 3 :
|
Существует 5 фундаментальных семейств точечных групп зеркальной симметрии в 4-мерном пространстве: A 4 =, В 4 =, Д 4 =, Ф 4 =, Н 4 =. [7] Также существуют 3 призматические группы A 3 A 1 =, В 3 А 1 =, Н 3 А 1 =и дуопризматические группы: I 2 (p)×I 2 (q) =Каждая группа определяется фундаментальной областью тетраэдра Гурса, ограниченной зеркальными плоскостями.
Каждый отражающий однородный 4-многогранник может быть построен в одной или нескольких отражающих точечных группах в 4 измерениях с помощью конструкции Витхоффа , представленной кольцами вокруг перестановок узлов на диаграмме Коксетера . Зеркальные гиперплоскости могут быть сгруппированы, как видно по цветным узлам, разделенным четными ветвями. Группы симметрии вида [a,b,a] имеют расширенную симметрию, [[a,b,a]], удваивающую порядок симметрии. Сюда входят [3,3,3], [3,4,3] и [ p ,2, p ]. Однородные многогранники в этих группах с симметричными кольцами содержат эту расширенную симметрию.
Если все зеркала заданного цвета не окольцованы (неактивны) в заданном однородном многограннике, он будет иметь конструкцию с более низкой симметрией, удаляя все неактивные зеркала. Если все узлы заданного цвета окольцованы (активны), операция чередования может сгенерировать новый 4-многогранник с хиральной симметрией, показанный как «пустые» обведенные узлы», но геометрия, как правило, не настраивается для создания однородных решений.
Группа Вейля | Кватернион Конвея | Абстрактная структура | Заказ | Диаграмма Коксетера | нотация Коксетера | Подгруппа коммутатора | Число Кокстера (ч) | Зеркала m =2 ч | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Неприводимый | ||||||||||||
А 4 | +1/60[I×I].21 | С 5 | 120 | [3,3,3] | [3,3,3] + | 5 | 10 | |||||
Д 4 | ±1/3[T×T].2 | 1/2. 2 С 4 | 192 | [3 1,1,1 ] | [3 1,1,1 ] + | 6 | 12 | |||||
Б 4 | ±1/6[O×O].2 | 2 С 4 = С 2 ≀С 4 | 384 | [4,3,3] | 8 | 4 | 12 | |||||
Ф 4 | ±1/2[O×O].2 3 | 3. 2 С 4 | 1152 | [3,4,3] | [3 + ,4,3 + ] | 12 | 12 | 12 | ||||
Н 4 | ±[I×I].2 | 2.(А 5 ×А 5 ).2 | 14400 | [5,3,3] | [5,3,3] + | 30 | 60 | |||||
Призматические группы | ||||||||||||
А 3 А 1 | +1/24[O×O].2 3 | С 4 × Д 1 | 48 | [3,3,2] = [3,3]×[ ] | [3,3] + | - | 6 | 1 | ||||
Б 3 А 1 | ±1/24[O×O].2 | С 4 × Д 1 | 96 | [4,3,2] = [4,3]×[ ] | - | 3 | 6 | 1 | ||||
Н 3 А 1 | ±1/60[I×I].2 | А 5 × Д 1 | 240 | [5,3,2] = [5,3]×[ ] | [5,3] + | - | 15 | 1 | ||||
Дуопризматические группы (используйте 2p,2q для четных целых чисел) | ||||||||||||
Я 2 ( п )Я 2 ( д ) | ±1/2[D 2 p ×D 2 q ] | D п ×D д | 4 пк | [ п ,2, q ] = [ п ]×[ q ] | [ п + ,2, д + ] | - | п | д | ||||
Я 2 ( 2п )Я 2 ( д ) | ±1/2[D 4 p ×D 2 q ] | D 2 п ×D q | 8 пк | [2 п ,2, q ] = [2 п ]×[ q ] | - | п | п | д | ||||
Я 2 ( 2п )Я 2 ( 2к ) | ±1/2[D 4 p ×D 4 q ] | Д2п × Д2q | 16 шт. | [2 п ,2,2 q ] = [2 п ]×[2 q ] | - | п | п | д | д |
Существует 64 выпуклых однородных 4-мерных многогранника, включая 6 правильных выпуклых 4-мерных многогранников и исключая бесконечные множества дуопризм и антипризматических призм .
Эти 64 однородных 4-многогранника проиндексированы ниже Джорджем Ольшевским. Повторяющиеся формы симметрии проиндексированы в скобках.
В дополнение к 64 приведенным выше, существуют 2 бесконечных призматических множества, которые порождают все оставшиеся выпуклые формы:
Пятиклетка имеет диплоидную пентахорическую [3,3,3] симметрию [ 7] порядка 120 , изоморфную перестановкам пяти элементов, поскольку все пары вершин связаны одинаковым образом.
Даны грани (ячейки), сгруппированные в своих местоположениях на диаграмме Кокстера путем удаления указанных узлов.
# | Имя Имя Боуэрса (и аббревиатура) | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3 (5) | Поз. 2 (10) | Поз. 1 (10) | Поз. 0 (5) | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||
1 | 5-клеточный пентахорон [7] (ручка) | {3,3,3} | (4) (3.3.3) | 5 | 10 | 10 | 5 | ||||
2 | Выпрямленный 5-клеточный Выпрямленный пентахорон (рэп) | г{3,3,3} | (3) (3.3.3.3) | (2) (3.3.3) | 10 | 30 | 30 | 10 | |||
3 | усеченный 5-клеточный усеченный пентахорон (кончик) | т{3,3,3} | (3) (3.6.6) | (1) (3.3.3) | 10 | 30 | 40 | 20 | |||
4 | Кантеллированный 5-клеточный Малый ромбовидный пентахорон (srip) | рр{3,3,3} | (2) (3.4.3.4) | (2) (3.4.4) | (1) (3.3.3.3) | 20 | 80 | 90 | 30 | ||
7 | усеченный 5-клеточный большой ромбовидный пентахорон (ручка) | тр{3,3,3} | (2) (4.6.6) | (1) (3.4.4) | (1) (3.6.6) | 20 | 80 | 120 | 60 | ||
8 | рунцитоусеченный 5-клеточный призматорогомбатный пентахорон (прип) | т 0,1,3 {3,3,3} | (1) (3.6.6) | (2) (4.4.6) | (1) (3.4.4) | (1) (3.4.3.4) | 30 | 120 | 150 | 60 |
# | Имя Имя Боуэрса (и аббревиатура) | Вершинная фигура | Диаграмма Коксетера и символы Шлефли | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3-0 (10) | Поз. 1-2 (20) | Альт | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||
5 | * струйчатый 5-клеточный Малый призматодекахорон (spid) | т 0,3 {3,3,3} | (2) (3.3.3) | (6) (3.4.4) | 30 | 70 | 60 | 20 | ||
6 | * укороченный 5-клеточный Декахорон (дека) | 2т{3,3,3} | (4) (3.6.6) | 10 | 40 | 60 | 30 | |||
9 | * всеусеченный 5-клеточный Большой призматодекахорон (гиппид) | т 0,1,2,3 {3,3,3} | (2) (4.6.6) | (2) (4.4.6) | 30 | 150 | 240 | 120 | ||
Неравномерный | omnisnub 5-клеточный Курносый декахорон (снад) Курносый пентахорон (снип) [16] | хт 0,1,2,3 {3,3,3} | (2) (3.3.3.3.3) | (2) (3.3.3.3) | (4) (3.3.3) | 90 | 300 | 270 | 60 |
Три однородные формы 4-многогранников, отмеченные звездочкой , * , имеют более высокую расширенную пентахорическую симметрию , порядка 240, [[3,3,3]], поскольку элемент, соответствующий любому элементу базовой 5-клетки, можно поменять местами с одним из тех, которые соответствуют элементу его двойственной. Существует одна малая подгруппа индексов [3,3,3] + , порядка 60, или ее удвоение [[3,3,3]] + , порядка 120, определяющая всенощную 5-клетку , которая указана для полноты, но не является однородной.
Это семейство имеет диплоидную гексадекахорическую симметрию , [7] [4,3,3], порядка 24×16=384: 4!=24 перестановок четырех осей, 2 4 =16 для отражения по каждой оси. Существует 3 малых подгруппы индексов, причем первые две генерируют однородные 4-многогранники, которые также повторяются в других семействах, [1 + ,4,3,3], [4,(3,3) + ] и [4,3,3] + , все порядка 192.
# | Имя (имя и аббревиатура Bowers) | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3 (8) | Поз. 2 (24) | Поз. 1 (32) | Поз. 0 (16) | Клетки | Лица | Края | Вершины | |||||
10 | тессеракт или 8-ячеечный тессеракт (tes) | {4,3,3} | (4) (4.4.4) | 8 | 24 | 32 | 16 | |||||
11 | Выпрямленный тессеракт (рит) | г{4,3,3} | (3) (3.4.3.4) | (2) (3.3.3) | 24 | 88 | 96 | 32 | ||||
13 | Усеченный тессеракт (тат) | т{4,3,3} | (3) (3.8.8) | (1) (3.3.3) | 24 | 88 | 128 | 64 | ||||
14 | Тессеракт с ромбовидными ярусами. Малый ромбовидный тессеракт (srit) | рр{4,3,3} | (2) (3.4.4.4) | (2) (3.4.4) | (1) (3.3.3.3) | 56 | 248 | 288 | 96 | |||
15 | Тессеракт с ручьём (также 16-ячеечный с ручьём ) Малый диспризматотессерактигексадекахорон (сидпит) | т 0,3 {4,3,3} | (1) (4.4.4) | (3) (4.4.4) | (3) (3.4.4) | (1) (3.3.3) | 80 | 208 | 192 | 64 | ||
16 | Тессеракт усеченный (также усеченный 16-ячейниковый ) | 2т{4,3,3} | (2) (4.6.6) | (2) (3.6.6) | 24 | 120 | 192 | 96 | ||||
18 | Усеченный тессеракт Большой ромбический тессеракт (зернистость) | тр{4,3,3} | (2) (4.6.8) | (1) (3.4.4) | (1) (3.6.6) | 56 | 248 | 384 | 192 | |||
19 | Тессеракт с усеченным призматическим рогом, гексадекахорон (proh) | т 0,1,3 {4,3,3} | (1) (3.8.8) | (2) (4.4.8) | (1) (3.4.4) | (1) (3.4.3.4) | 80 | 368 | 480 | 192 | ||
21 | Всеусеченный тессеракт (также всеусеченный 16-клеточный ) Большой диспризматотессерактигексадекахорон (гидпит) | т 0,1,2,3 {3,3,4} | (1) (4.6.8) | (1) (4.4.8) | (1) (4.4.6) | (1) (4.6.6) | 80 | 464 | 768 | 384 |
# | Название (аббревиатура в стиле Боуэрса) | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3 (8) | Поз. 2 (24) | Поз. 1 (32) | Поз. 0 (16) | Альт | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||
12 | Половина тессеракта Демитессеракт = 16-ячеечный (гексагональный) | = ч{4,3,3}={3,3,4} | (4) (3.3.3) | (4) (3.3.3) | 16 | 32 | 24 | 8 | ||||
[17] | Кантический тессеракт = усеченный 16-ячейковый (thex) | = ч 2 {4,3,3}=т{4,3,3} | (4) (6.6.3) | (1) (3.3.3.3) | 24 | 96 | 120 | 48 | ||||
[11] | Runcic tesseract = Выпрямленный тессеракт (rit) | = ч 3 {4,3,3}=р{4,3,3} | (3) (3.4.3.4) | (2) (3.3.3) | 24 | 88 | 96 | 32 | ||||
[16] | Тессеракт Runcicantic = Усеченный битсеракт (tah) | = ч 2,3 {4,3,3}=2т{4,3,3} | (2) (3.4.3.4) | (2) (3.6.6) | 24 | 120 | 192 | 96 | ||||
[11] | = Выпрямленный тессеракт (крыса) | = ч 1 {4,3,3}=r{4,3,3} | 24 | 88 | 96 | 32 | ||||||
[16] | = Усеченный тессеракт (tah) | = ч 1,2 {4,3,3}=2т{4,3,3} | 24 | 120 | 192 | 96 | ||||||
[23] | = Выпрямленный 24-элементный (rico) | = ч 1,3 {4,3,3}=рр{3,3,4} | 48 | 240 | 288 | 96 | ||||||
[24] | = Усеченный 24-ячеечный (tico) | = ч 1,2,3 {4,3,3}=тр{3,3,4} | 48 | 240 | 384 | 192 |
# | Название (аббревиатура в стиле Боуэрса) | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3 (8) | Поз. 2 (24) | Поз. 1 (32) | Поз. 0 (16) | Альт | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||
Неравномерный | омниснуб тессеракт Плосконосый тессеракт (snet) [17] (Или омниснуб 16-ячеечный ) | хт 0,1,2,3 {4,3,3} | (1) (3.3.3.3.4) | (1) (3.3.3.4) | (1) (3.3.3.3) | (1) (3.3.3.3.3) | (4) (3.3.3) | 272 | 944 | 864 | 192 |
# | Имя (имя и аббревиатура Bowers) | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3 (8) | Поз. 2 (24) | Поз. 1 (32) | Поз. 0 (16) | Альт | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||
[12] | 16-клеточный гексадекахорон [7] (гекс) | {3,3,4} | (8) (3.3.3) | 16 | 32 | 24 | 8 | |||||
[22] | *Ректифицированный 16-элементный (то же, что и 24-элементный ) (ico) | = г{3,3,4} | (2) (3.3.3.3) | (4) (3.3.3.3) | 24 | 96 | 96 | 24 | ||||
17 | Усеченный 16-клеточный усеченный гексадекахорон (текс) | т{3,3,4} | (1) (3.3.3.3) | (4) (3.6.6) | 24 | 96 | 120 | 48 | ||||
[23] | *Кантеллированный 16-ячеечный (То же, что и выпрямленный 24-ячеечный ) (rico) | = рр{3,3,4} | (1) (3.4.3.4) | (2) (4.4.4) | (2) (3.4.3.4) | 48 | 240 | 288 | 96 | |||
[15] | Runcinated 16-cell (также runcinated tesseract ) (sidpith) | т 0,3 {3,3,4} | (1) (4.4.4) | (3) (4.4.4) | (3) (3.4.4) | (1) (3.3.3) | 80 | 208 | 192 | 64 | ||
[16] | Усеченный 16-ячеечный многогранник (также усеченный тессеракт ) (tah) | 2т{3,3,4} | (2) (4.6.6) | (2) (3.6.6) | 24 | 120 | 192 | 96 | ||||
[24] | *Усеченный 16-ячеечный (То же, что и усеченный 24-ячеечный ) (tico) | = тр{3,3,4} | (1) (4.6.6) | (1) (4.4.4) | (2) (4.6.6) | 48 | 240 | 384 | 192 | |||
20 | Тессеракт с 16 ячейками призматорогомбированный (прит) | т 0,1,3 {3,3,4} | (1) (3.4.4.4) | (1) (4.4.4) | (2) (4.4.6) | (1) (3.6.6) | 80 | 368 | 480 | 192 | ||
[21] | Всеусеченный 16-ячеечный (также всеусеченный тессеракт ) (gidpith) | т 0,1,2,3 {3,3,4} | (1) (4.6.8) | (1) (4.4.8) | (1) (4.4.6) | (1) (4.6.6) | 80 | 464 | 768 | 384 | ||
[31] | чередующийся усеченный 16-клеточный (то же, что и курносый 24-клеточный ) (сади) | ср{3,3,4} | (1) (3.3.3.3.3) | (1) (3.3.3) | (2) (3.3.3.3.3) | (4) (3.3.3) | 144 | 480 | 432 | 96 | ||
Неравномерный | Рунчиц курносый выпрямленный 16-ячеечный пиритоснуб тессеракт (pysnet) | ст 3 {3,3,4} | (1) (3.4.4.4) | (2) (3.4.4) | (1) (4.4.4) | (1) (3.3.3.3.3) | (2) (3.4.4) | 176 | 656 | 672 | 192 |
Плосконосый 24-ячейник повторяется в этом семействе для полноты. Это чередование усеченного 16-ячейника или усеченного 24-ячейника с группой симметрии половины [(3,3) + ,4]. Усеченные октаэдрические ячейки становятся икосаэдрами. Кубы становятся тетраэдрами, и 96 новых тетраэдров создаются в зазорах от удаленных вершин.
Это семейство имеет диплоидную икоситетрахорическую симметрию , [7] [3,4,3], порядка 24×48=1152: 48 симметрий октаэдра для каждой из 24 ячеек. Существует 3 малых подгруппы индексов, причем первые две изоморфные пары порождают однородные 4-многогранники, которые также повторяются в других семействах, [3 + ,4,3], [3,4,3 + ] и [3,4,3] + , все порядка 576.
# | Имя | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3 (24) | Поз. 2 (96) | Поз. 1 (96) | Поз. 0 (24) | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||
22 | 24-клеточный (То же, что и ректифицированный 16-клеточный ) Икозитетрахорон [7] (ico) | {3,4,3} | (6) (3.3.3.3) | 24 | 96 | 96 | 24 | ||||
23 | выпрямленный 24-ячеечный (то же, что и кантеллированный 16-ячеечный ) Выпрямленный икоситетрахорон (рико) | г{3,4,3} | (3) (3.4.3.4) | (2) (4.4.4) | 48 | 240 | 288 | 96 | |||
24 | усеченный 24-клеточный (То же, что и усеченный 16-клеточный ) Усеченный икоситетрахорон (тико) | т{3,4,3} | (3) (4.6.6) | (1) (4.4.4) | 48 | 240 | 384 | 192 | |||
25 | Кантеллированный 24-клеточный Малый ромбический икоситетрахорон (srico) | рр{3,4,3} | (2) (3.4.4.4) | (2) (3.4.4) | (1) (3.4.3.4) | 144 | 720 | 864 | 288 | ||
28 | усеченный 24-клеточный большой ромбический икоситетрахорон (grico) | тр{3,4,3} | (2) (4.6.8) | (1) (3.4.4) | (1) (3.8.8) | 144 | 720 | 1152 | 576 | ||
29 | рунцитусеченный 24-клеточный призматогомбированный икоситетрахорон (прико) | т 0,1,3 {3,4,3} | (1) (4.6.6) | (2) (4.4.6) | (1) (3.4.4) | (1) (3.4.4.4) | 240 | 1104 | 1440 | 576 |
# | Имя | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3 (24) | Поз. 2 (96) | Поз. 1 (96) | Поз. 0 (24) | Альт | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||
31 | † курносый 24-клеточный курносый дисикозитетрахорон (сади) | с{3,4,3} | (3) (3.3.3.3.3) | (1) (3.3.3) | (4) (3.3.3) | 144 | 480 | 432 | 96 | |||
Неравномерный | рунцик курносый 24-клеточный Prissatorhombisnub icositetrachoron (prissi) | с 3 {3,4,3} | (1) (3.3.3.3.3) | (2) (3.4.4) | (1) (3.6.6) | (3) Тричашка | 240 | 960 | 1008 | 288 | ||
[25] | Кантик субл 24-клеточный (То же, что и кантеллированный 24-клеточный ) (srico) | с 2 {3,4,3} | (2) (3.4.4.4) | (1) (3.4.3.4) | (2) (3.4.4) | 144 | 720 | 864 | 288 | |||
[29] | runcicantic курносый 24-ячеечный (То же, что и runcitruncated 24-ячеечный ) (prico) | с 2,3 {3,4,3} | (1) (4.6.6) | (1) (3.4.4) | (1) (3.4.4.4) | (2) (4.4.6) | 240 | 1104 | 1440 | 576 |
Как и 5-ячеечная, 24-ячеечная является самодвойственной, поэтому следующие три формы имеют вдвое больше симметрий, в результате чего их общее число достигает 2304 ( расширенная икоситетрахорическая симметрия [[3,4,3]]).
# | Имя | Вершинная фигура | Диаграмма Коксетера и символы Шлефли | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3-0 (48) | Поз. 2-1 (192) | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||
26 | струйчатый 24-клеточный Малый призматотетраконтоктахорон (спик) | т 0,3 {3,4,3} | (2) (3.3.3.3) | (6) (3.4.4) | 240 | 672 | 576 | 144 | |
27 | укороченный 24-клеточный Тетраконтоктахорон (продолжение) | 2т{3,4,3} | (4) (3.8.8) | 48 | 336 | 576 | 288 | ||
30 | всеусеченный 24-клеточный Большой призматотетраконтоктахорон (гиппический) | т 0,1,2,3 {3,4,3} | (2) (4.6.8) | (2) (4.4.6) | 240 | 1392 | 2304 | 1152 |
# | Имя | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3-0 (48) | Поз. 2-1 (192) | Альт | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||
Неравномерный | omnisnub 24-клеточный Snub tetracontoctachoron (snoc) Snub icositetrachoron (sni) [18] | хт 0,1,2,3 {3,4,3} | (2) (3.3.3.3.4) | (2) (3.3.3.3) | (4) (3.3.3) | 816 | 2832 | 2592 | 576 |
Это семейство имеет диплоидную гексакосихорическую симметрию , [7] [5,3,3], порядка 120×120=24×600=14400: 120 для каждого из 120 додекаэдров или 24 для каждого из 600 тетраэдров. Существует одна небольшая подгруппа индексов [5,3,3] + , все порядка 7200.
# | Имя (имя и аббревиатура Bowers) | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3 (120) | Поз. 2 (720) | Поз. 1 (1200) | Поз. 0 (600) | Альт | Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||
32 | 120-клеточный (гекатоникосахорон или додекаконтахорон) [7] Гекатоникосахорон (hi) | {5,3,3} | (4) (5.5.5) | 120 | 720 | 1200 | 600 | |||||
33 | Выпрямленный 120-клеточный Выпрямленный гекатоникосохорон (рахи) | г{5,3,3} | (3) (3.5.3.5) | (2) (3.3.3) | 720 | 3120 | 3600 | 1200 | ||||
36 | усеченный 120-клеточный усеченный гекатоникосохорон (thi) | т{5,3,3} | (3) (3.10.10) | (1) (3.3.3) | 720 | 3120 | 4800 | 2400 | ||||
37 | Кантеллированный 120-клеточный Малый ромбовидный гекатоникосохорон (срахи) | рр{5,3,3} | (2) (3.4.5.4) | (2) (3.4.4) | (1) (3.3.3.3) | 1920 | 9120 | 10800 | 3600 | |||
38 | 120-клеточный стручковидный (также 600-клеточный стручковидный ) Малый диспризматогексакосигектоникосахорон (sidpixhi) | т 0,3 {5,3,3} | (1) (5.5.5) | (3) (4.4.5) | (3) (3.4.4) | (1) (3.3.3) | 2640 | 7440 | 7200 | 2400 | ||
39 | укороченный 120-клеточный (также укороченный 600-клеточный ) гексакосигектоникосахорон (xhi) | 2т{5,3,3} | (2) (5.6.6) | (2) (3.6.6) | 720 | 4320 | 7200 | 3600 | ||||
42 | усеченный 120-клеточный большой ромбовидный гекатоникосохорон (грахи) | тр{5,3,3} | (2) (4.6.10) | (1) (3.4.4) | (1) (3.6.6) | 1920 | 9120 | 14400 | 7200 | |||
43 | рунцитоусеченный 120-клеточный призматорогомбированный гексакосихорон (prix) | т 0,1,3 {5,3,3} | (1) (3.10.10) | (2) (4.4.10) | (1) (3.4.4) | (1) (3.4.3.4) | 2640 | 13440 | 18000 | 7200 | ||
46 | всеусеченный 120-клеточный (также всеусеченный 600-клеточный ) Большой диспризматогексакосигектоникосахорон (гидпиксхи) | т 0,1,2,3 {5,3,3} | (1) (4.6.10) | (1) (4.4.10) | (1) (4.4.6) | (1) (4.6.6) | 2640 | 17040 | 28800 | 14400 | ||
Неравномерный | omnisnub 120-клеточный Snub hecatonicosachoron (snixhi) [19] (То же, что и omnisnub 600-клеточный ) | хт 0,1,2,3 {5,3,3} | (1) (3.3.3.3.5) | (1) (3.3.3.5) | (1) (3.3.3.3) | (1) (3.3.3.3.3) | (4) (3.3.3) | 9840 | 35040 | 32400 | 7200 |
# | Название (аббревиатура в стиле Боуэрса) | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Симметрия | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 3 (120) | Поз. 2 (720) | Поз. 1 (1200) | Поз. 0 (600) | Клетки | Лица | Края | Вершины | |||||
35 | 600-клеточный гексакосихорон [7] (ex) | {3,3,5} | [5,3,3] заказ 14400 | (20) (3.3.3) | 600 | 1200 | 720 | 120 | ||||
[47] | 20-уменьшенная 600-ячейка = Большая антипризма (щель) | Невитхоффовская конструкция | [[10,2 + ,10]] порядок 400 Индекс 36 | (2) (3.3.3.5) | (12) (3.3.3) | 320 | 720 | 500 | 100 | |||
[31] | 24-уменьшенный 600-ячейковый = курносый 24-ячейковый (сади) | Невитхоффовская конструкция | [3 + ,4,3] порядок 576 индекс 25 | (3) (3.3.3.3.3) | (5) (3.3.3) | 144 | 480 | 432 | 96 | |||
Неравномерный | би-24-уменьшенный 600-клеточный Би-икозитэуменьшенный гексакосихорон (бидекс) | Невитхоффовская конструкция | заказ 144 индекс 100 | (6) тди | 48 | 192 | 216 | 72 | ||||
34 | Выпрямленный 600-клеточный Выпрямленный гексакосихорон (rox) | г{3,3,5} | [5,3,3] | (2) (3.3.3.3.3) | (5) (3.3.3.3) | 720 | 3600 | 3600 | 720 | |||
Неравномерный | 120-уменьшенный выпрямленный 600-клеточный Swirlprismatoуменьшенный выпрямленный гексакосихорон (спидрокс) | Невитхоффовская конструкция | заказ 1200 индекс 12 | (2) 3.3.3.5 | (2) 4.4.5 | (5) П4 | 840 | 2640 | 2400 | 600 | ||
41 | усеченный 600-клеточный усеченный гексакосихорон (текс) | т{3,3,5} | [5,3,3] | (1) (3.3.3.3.3) | (5) (3.6.6) | 720 | 3600 | 4320 | 1440 | |||
40 | Кантеллированный 600-клеточный малый ромбовидный гексакосихорон (srix) | рр{3,3,5} | [5,3,3] | (1) (3.5.3.5) | (2) (4.4.5) | (1) (3.4.3.4) | 1440 | 8640 | 10800 | 3600 | ||
[38] | runcinated 600-клеточный (также runcinated 120-клеточный ) (sidpixhi) | т 0,3 {3,3,5} | [5,3,3] | (1) (5.5.5) | (3) (4.4.5) | (3) (3.4.4) | (1) (3.3.3) | 2640 | 7440 | 7200 | 2400 | |
[39] | бит-усеченный 600-ячеечный (также бит-усеченный 120-ячеечный ) (xhi) | 2т{3,3,5} | [5,3,3] | (2) (5.6.6) | (2) (3.6.6) | 720 | 4320 | 7200 | 3600 | |||
45 | усеченный 600-клеточный большой ромбовидный гексакосихорон (грикс) | тр{3,3,5} | [5,3,3] | (1) (5.6.6) | (1) (4.4.5) | (2) (4.6.6) | 1440 | 8640 | 14400 | 7200 | ||
44 | рунцитусечённый 600-клеточный призматогомбированный гекатоникосохор (прахи) | т 0,1,3 {3,3,5} | [5,3,3] | (1) (3.4.5.4) | (1) (4.4.5) | (2) (4.4.6) | (1) (3.6.6) | 2640 | 13440 | 18000 | 7200 | |
[46] | omniturcated 600-cell (также omniturcated 120-cell ) (gidpixhi) | т 0,1,2,3 {3,3,5} | [5,3,3] | (1) (4.6.10) | (1) (4.4.10) | (1) (4.4.6) | (1) (4.6.6) | 2640 | 17040 | 28800 | 14400 |
Это семейство полутессерактов , [3 1,1,1 ], не вводит новых однородных 4-многогранников, но стоит повторить эти альтернативные конструкции. Это семейство имеет порядок 12×16=192: 4!/2=12 перестановок четырех осей, в два раза меньше чередующихся, 2 4 =16 для отражения относительно каждой оси. Существует одна небольшая подгруппа индексов, которая порождает однородные 4-многогранники, [3 1,1,1 ] + , порядок 96.
# | Название (аббревиатура в стиле Боуэрса) | Вершинная фигура | Диаграмма Коксетера = = | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 0 (8) | Поз. 2 (24) | Поз. 1 (8) | Поз. 3 (8) | Поз. Alt (96) | 3 | 2 | 1 | 0 | ||||
[12] | полутессеракт демитессеракт (то же, что и 16-ячеечный ) (шестигранник) | = ч{4,3,3} | (4) (3.3.3) | (4) (3.3.3) | 16 | 32 | 24 | 8 | ||||
[17] | кантический тессеракт (то же, что и усеченный 16-ячеечный ) (thex) | = ч 2 {4,3,3} | (1) (3.3.3.3) | (2) (3.6.6) | (2) (3.6.6) | 24 | 96 | 120 | 48 | |||
[11] | рунический тессеракт (то же, что и выпрямленный тессеракт ) (рит) | = ч 3 {4,3,3} | (1) (3.3.3) | (1) (3.3.3) | (3) (3.4.3.4) | 24 | 88 | 96 | 32 | |||
[16] | тессеракт ранцикантик (то же, что и битусеченный тессеракт ) (тах) | = ч 2,3 {4,3,3} | (1) (3.6.6) | (1) (3.6.6) | (2) (4.6.6) | 24 | 96 | 96 | 24 |
Когда 3 разветвленных узла ветвления одинаково окольцованы, симметрия может быть увеличена на 6, так как [3[3 1,1,1 ]] = [3,4,3], и, таким образом, эти многогранники повторяются из 24-ячеечного семейства.
# | Название (аббревиатура в стиле Боуэрса) | Вершинная фигура | Диаграмма Коксетера = = | Количество клеток по местоположению | Количество элементов | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Поз. 0,1,3 (24) | Поз. 2 (24) | Поз. Alt (96) | 3 | 2 | 1 | 0 | ||||
[22] | выпрямленный 16-элементный (то же, что и 24-элементный ) (ico) | === {3 1,1,1 } = р{3,3,4} = {3,4,3} | (6) (3.3.3.3) | 48 | 240 | 288 | 96 | |||
[23] | Кантеллированный 16-ячеечный (То же, что и выпрямленный 24-ячеечный ) (rico) | === г{3 1,1,1 } = рр{3,3,4} = г{3,4,3} | (3) (3.4.3.4) | (2) (4.4.4) | 24 | 120 | 192 | 96 | ||
[24] | усеченный 16-ячеечный (то же, что усеченный 24-ячеечный ) (tico) | === т{3 1,1,1 } = тр{3,3,4} = т{3,4,3} | (3) (4.6.6) | (1) (4.4.4) | 48 | 240 | 384 | 192 | ||
[31] | курносый 24-х ячеечный (сади) | === с{3 1,1,1 } = ср{3,3,4} = с{3,4,3} | (3) (3.3.3.3.3) | (1) (3.3.3) | (4) (3.3.3) | 144 | 480 | 432 | 96 |
Здесь снова плосконосый 24-ячейник с группой симметрии [3 1,1,1 ] + на этот раз представляет собой альтернативное усечение усеченного 24-ячейника, создающее 96 новых тетраэдров в позиции удаленных вершин. В отличие от его появления в предыдущих группах как частично плосконосого 4-политопа, только в этой группе симметрии он имеет полную аналогию с плосконосыми Кеплера, т.е. плосконосым кубом и плосконосым додекаэдром .
Существует один не-Витхоффов однородный выпуклый 4-мерный многогранник, известный как большая антипризма , состоящий из 20 пятиугольных антипризм, образующих два перпендикулярных кольца, соединенных 300 тетраэдрами . Он примерно аналогичен трехмерным антипризмам , которые состоят из двух параллельных многоугольников , соединенных полосой треугольников . Однако, в отличие от них, большая антипризма не является членом бесконечного семейства однородных многогранников.
Его симметрия — ионная уменьшенная группа Коксетера , [[10,2 + ,10]], порядок 400.
# | Название (аббревиатура в стиле Боуэрса) | Картина | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Клетки по типу | Количество элементов | Сеть | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||||||
47 | большая антипризма (щель) | Нет символа | 300 ( 3.3.3 ) | 20 ( 3.3.3.5 ) | 320 | 20 {5} 700 {3} | 500 | 100 |
Призматический многогранник — это декартово произведение двух многогранников меньшей размерности; знакомые примеры — 3-мерные призмы , которые являются произведениями многоугольника и отрезка . Призматические однородные 4-мерные многогранники состоят из двух бесконечных семейств:
Наиболее очевидным семейством призматических 4-многогранников являются многогранные призмы, т. е. произведения многогранника с отрезком прямой . Ячейками таких 4-многогранников являются два одинаковых однородных многогранника, лежащих в параллельных гиперплоскостях ( базовые ячейки), и слой призм, соединяющих их ( боковые ячейки). Это семейство включает призмы для 75 непризматических однородных многогранников (из которых 18 выпуклые; один из них, кубическая призма, указан выше как тессеракт ). [ необходима цитата ]
Существует 18 выпуклых многогранных призм, созданных из 5 Платоновых тел и 13 Архимедовых тел, а также для бесконечных семейств трехмерных призм и антипризм . [ необходима ссылка ] Число симметрии многогранной призмы в два раза больше, чем у базового многогранника.
Эта призматическая тетраэдрическая симметрия имеет порядок [3,3,2] 48. Существуют две подгруппы индекса 2, [(3,3) + ,2] и [3,3,2] + , но вторая не порождает однородный 4-многогранник.
# | Название (аббревиатура в стиле Боуэрса) | Картина | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Клетки по типу | Количество элементов | Сеть | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Клетки | Лица | Края | Вершины | |||||||||
48 | Тетраэдрическая призма (тепе) | {3,3}×{ } т 0,3 {3,3,2} | 2 3.3.3 | 4 3.4.4 | 6 | 8 {3} 6 {4} | 16 | 8 | ||||
49 | Усеченная тетраэдрическая призма (туттип) | т{3,3}×{ } т 0,1,3 {3,3,2} | 2 3.6.6 | 4 3.4.4 | 4 4.4.6 | 10 | 8 {3} 18 {4} 8 {6} | 48 | 24 |
# | Название (аббревиатура в стиле Боуэрса) | Картина | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Клетки по типу | Количество элементов | Сеть | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Клетки | Лица | Края | Вершины | |||||||||
[51] | Выпрямленная тетраэдрическая призма (такая же, как октаэдрическая призма ) (ope) | г{3,3}×{ } т 1,3 {3,3,2} | 2 3.3.3.3 | 4 3.4.4 | 6 | 16 {3} 12 {4} | 30 | 12 | ||||
[50] | Конусная тетраэдрическая призма (та же, что и кубооктаэдрическая призма ) (коуп) | рр{3,3}×{ } т 0,2,3 {3,3,2} | 2 3.4.3.4 | 8 3.4.4 | 6 4.4.4 | 16 | 16 {3} 36 {4} | 60 | 24 | |||
[54] | Усеченная тетраэдрическая призма (То же, что усеченная октаэдрическая призма ) (tope) | tr{3,3}×{ } т 0,1,2,3 {3,3,2} | 2 4.6.6 | 8 6.4.4 | 6 4.4.4 | 16 | 48 {4} 16 {6} | 96 | 48 | |||
[59] | Плосконосая тетраэдрическая призма (такая же, как и икосаэдрическая призма ) (ipe) | ср{3,3}×{ } | 2 3.3.3.3.3 | 20 3.4.4 | 22 | 40 {3} 30 {4} | 72 | 24 | ||||
Неравномерный | всеносколотая тетраэдрическая антипризма Пиритоэдрическая икосаэдрическая антипризма (пикап) | 2 3.3.3.3.3 | 8 3.3.3.3 | 6+24 3.3.3 | 40 | 16+96 {3} | 96 | 24 |
Симметрия этого семейства призматических октаэдров — [4,3,2], порядок 96. Существует 6 подгрупп индекса 2, порядок 48, которые выражены в чередующихся 4-многогранниках ниже. Симметрии — [(4,3) + ,2], [1 + ,4,3,2], [4,3,2 + ], [4,3 + ,2], [4,(3,2) + ] и [4,3,2] + .
# | Название (аббревиатура в стиле Боуэрса) | Картина | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Клетки по типу | Количество элементов | Сеть | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||||||||
[10] | Кубическая призма (То же, что тессеракт ) (То же, что 4-4 дуопризма ) (тес) | {4,3}×{ } т 0,3 {4,3,2} | 2 4.4.4 | 6 4.4.4 | 8 | 24 {4} | 32 | 16 | |||||
50 | Кубооктаэдрическая призма (То же, что и усеченная тетраэдрическая призма ) (коуп) | г{4,3}×{ } т 1,3 {4,3,2} | 2 3.4.3.4 | 8 3.4.4 | 6 4.4.4 | 16 | 16 {3} 36 {4} | 60 | 24 | ||||
51 | Октаэдрическая призма (То же, что и выпрямленная тетраэдрическая призма ) (То же, что и треугольная антипризматическая призма ) (ope) | {3,4}×{ } т 2,3 {4,3,2} | 2 3.3.3.3 | 8 3.4.4 | 10 | 16 {3} 12 {4} | 30 | 12 | |||||
52 | Ромбокубооктаэдрическая призма (сиркопа) | рр{4,3}×{ } т 0,2,3 {4,3,2} | 2 3.4.4.4 | 8 3.4.4 | 18 4.4.4 | 28 | 16 {3} 84 {4} | 120 | 48 | ||||
53 | Усеченная кубическая призма (тиккуп) | т{4,3}×{ } т 0,1,3 {4,3,2} | 2 3.8.8 | 8 3.4.4 | 6 4.4.8 | 16 | 16 {3} 36 {4} 12 {8} | 96 | 48 | ||||
54 | Усеченная октаэдрическая призма (То же, что и усеченная тетраэдрическая призма ) (tope) | т{3,4}×{ } т 1,2,3 {4,3,2} | 2 4.6.6 | 6 4.4.4 | 8 4.4.6 | 16 | 48 {4} 16 {6} | 96 | 48 | ||||
55 | Усеченная кубооктаэдрическая призма (гиркоп) | tr{4,3}×{ } t 0,1,2,3 {4,3,2} | 2 4.6.8 | 12 4.4.4 | 8 4.4.6 | 6 4.4.8 | 28 | 96 {4} 16 {6} 12 {8} | 192 | 96 | |||
56 | Плосконосая кубическая призма (sniccup) | ср{4,3}×{ } | 2 3.3.3.3.4 | 32 3.4.4 | 6 4.4.4 | 40 | 64 {3} 72 {4} | 144 | 48 | ||||
[48] | Тетраэдрическая призма (тепе) | ч{4,3}×{ } | 2 3.3.3 | 4 3.4.4 | 6 | 8 {3} 6 {4} | 16 | 8 | |||||
[49] | Усеченная тетраэдрическая призма (туттип) | ч 2 {4,3}×{ } | 2 3.3.6 | 4 3.4.4 | 4 4.4.6 | 6 | 8 {3} 6 {4} | 16 | 8 | ||||
[50] | Кубооктаэдрическая призма (коуп) | рр{3,3}×{ } | 2 3.4.3.4 | 8 3.4.4 | 6 4.4.4 | 16 | 16 {3} 36 {4} | 60 | 24 | ||||
[52] | Ромбокубооктаэдрическая призма (сиркопа) | с 2 {3,4}×{ } | 2 3.4.4.4 | 8 3.4.4 | 18 4.4.4 | 28 | 16 {3} 84 {4} | 120 | 48 | ||||
[54] | Усеченная октаэдрическая призма (топ) | тр{3,3}×{ } | 2 4.6.6 | 6 4.4.4 | 8 4.4.6 | 16 | 48 {4} 16 {6} | 96 | 48 | ||||
[59] | Икосаэдрическая призма (ИП) | с{3,4}×{ } | 2 3.3.3.3.3 | 20 3.4.4 | 22 | 40 {3} 30 {4} | 72 | 24 | |||||
[12] | 16-ячеечный (шестигранный) | с{2,4,3} | 2+6+8 3.3.3.3 | 16 | 32 {3} | 24 | 8 | ||||||
Неравномерный | Омнисноплоская тетраэдрическая антипризма = Пиритоэдрическая икосаэдрическая антипризма (пикап) | ср{2,3,4} | 2 3.3.3.3.3 | 8 3.3.3.3 | 6+24 3.3.3 | 40 | 16+96 {3} | 96 | 24 | ||||
Неравномерный | Краево-курносый октаэдрический госохорон Пирито-курносый альтерпризма (пысна) | ст 3 {2,3,4} | 2 3.4.4.4 | 6 4.4.4 | 8 3.3.3.3 | 24 3.4.4 | 40 | 16+48 {3} 12+12+24+24 {4} | 144 | 48 | |||
Неравномерный | Кубическая антипризма плосконосая (sniccap) | 2 3.3.3.3.4 | 12+48 3.3.3 | 8 3.3.3.3 | 6 3.3.3.4 | 76 | 16+192 {3} 12 {4} | 192 | 48 | ||||
Неравномерный | Рунический плосконосый кубический хосохорон Усеченная тетраэдрическая альтерпризма (тута) | с 3 {2,4,3} | 2 3.6.6 | 6 3.3.3 | 8 треугольный купол | 16 | 52 | 60 | 24 |
Эта призматическая икосаэдрическая симметрия имеет порядок [5,3,2] 240. Существуют две подгруппы индекса 2, [(5,3) + ,2] и [5,3,2] + , но вторая не порождает однородный полихор.
# | Имя (имя и аббревиатура Bowers) | Картина | Вершинная фигура | Диаграмма Кокстера и символы Шлефли | Клетки по типу | Количество элементов | Сеть | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Клетки | Лица | Края | Вершины | ||||||||||
57 | Двенадцатигранная призма (легированная) | {5,3}×{ } т 0,3 {5,3,2} | 2 5.5.5 | 12 4.4.5 | 14 | 30 {4} 24 {5} | 80 | 40 | |||||
58 | Икосододекаэдрическая призма (iddip) | г{5,3}×{ } т 1,3 {5,3,2} | 2 3.5.3.5 | 20 3.4.4 | 12 4.4.5 | 34 | 40 {3} 60 {4} 24 {5} | 150 | 60 | ||||
59 | Икосаэдрическая призма (то же, что и плосконосая тетраэдрическая призма ) (ipe) | {3,5}×{ } т 2,3 {5,3,2} | 2 3.3.3.3.3 | 20 3.4.4 | 22 | 40 {3} 30 {4} | 72 | 24 | |||||
60 | Усеченная додекаэдрическая призма (tiddip) | т{5,3}×{ } т 0,1,3 {5,3,2} | 2 3.10.10 | 20 3.4.4 | 12 4.4.10 | 34 | 40 {3} 90 {4} 24 {10} | 240 | 120 | ||||
61 | Ромбоикосододекаэдрическая призма (срддип) | рр{5,3}×{ } т 0,2,3 {5,3,2} | 2 3.4.5.4 | 20 3.4.4 | 30 4.4.4 | 12 4.4.5 | 64 | 40 {3} 180 {4} 24 {5} | 300 | 120 | |||
62 | Усеченная икосаэдрическая призма (тип) | т{3,5}×{ } т 1,2,3 {5,3,2} | 2 5.6.6 | 12 4.4.5 | 20 4.4.6 | 34 | 90 {4} 24 {5} 40 {6} | 240 | 120 | ||||
63 | Усеченная икосододекаэдрическая призма (сетка) | tr{5,3}×{ } t 0,1,2,3 {5,3,2} | 2 4.6.10 | 30 4.4.4 | 20 4.4.6 | 12 4.4.10 | 64 | 240 {4} 40 {6} 24 {10} | 480 | 240 | |||
64 | Плосконосая додекаэдрическая призма (sniddip) | ср{5,3}×{ } | 2 3.3.3.3.5 | 80 3.4.4 | 12 4.4.5 | 94 | 160 {3} 150 {4} 24 {5} | 360 | 120 | ||||
Неравномерный | Плосконосая додекаэдрическая антипризма Плосконосая додекаэдрическая антипризма (sniddap) | 2 3.3.3.3.5 | 30+120 3.3.3 | 20 3.3.3.3 | 12 3.3.3.5 | 184 | 20+240 {3} 24 {5} | 220 | 120 |
Второе — бесконечное семейство однородных дуопризм , произведений двух правильных многоугольников . Диаграмма Коксетера-Дынкина дуопризмы — это. Его вершинная фигура — двуклиновидный тетраэдр ,.
Это семейство перекрывается с первым: когда один из двух многоугольников-"факторов" является квадратом, произведение эквивалентно гиперпризме, основание которой является трехмерной призмой. Число симметрии дуопризмы, факторы которой являются p -угольником и q -угольником (a " p,q -дуопризма"), равно 4pq , если p ≠ q ; если факторы оба являются p -угольниками, число симметрии равно 8p2 . Тессеракт также можно считать 4,4-дуопризмой.
Расширенный f-вектор { p }×{ q } равен ( p , p ,1)*( q , q ,1) = ( pq ,2 pq , pq + p + q , p + q ).
Не существует единого аналога в четырех измерениях для бесконечного семейства трехмерных антипризм .
Бесконечный набор pq дуопризм -- p q -угольные призмы, q p -угольные призмы:
Имя | Граф Коксетера | Клетки | Изображения | Сеть |
---|---|---|---|---|
3-3 дуопризма (тридип) | 3+3 треугольные призмы | |||
3-4 дуопризма (тисдип) | 3 куба 4 треугольные призмы | |||
4-4 дуопризма (тес) (то же, что и тессеракт) | 4+4 кубика | |||
3-5 дуопризма (трапедип) | 3 пятиугольные призмы 5 треугольных призм | |||
4-5 дуопризма (сквипидип) | 4 пятиугольные призмы 5 кубов | |||
5-5 дуопризма (педип) | 5+5 пятиугольных призм | |||
3-6 дуопризма (тридип) | 3 шестиугольные призмы 6 треугольных призм | |||
4-6 дуопризма (шиддип) | 4 шестиугольные призмы 6 кубов | |||
5-6 дуопризма (фиддип) | 5 шестиугольных призм 6 пятиугольных призм | |||
6-6 дуопризма (хиддип) | 6+6 шестиугольных призм |
3-3 | 3-4 | 3-5 | 3-6 | 3-7 | 3-8 |
4-3 | 4-4 | 4-5 | 4-6 | 4-7 | 4-8 |
5-3 | 5-4 | 5-5 | 5-6 | 5-7 | 5-8 |
6-3 | 6-4 | 6-5 | 6-6 | 6-7 | 6-8 |
7-3 | 7-4 | 7-5 | 7-6 | 7-7 | 7-8 |
8-3 | 8-4 | 8-5 | 8-6 | 8-7 | 8-8 |
Возможны варианты замены.=дает семейство дуоантипризм , но их, как правило, нельзя сделать однородными. p=q=2 — единственный выпуклый случай, который можно сделать однородным, что дает правильную 16-ячейку. p=5, q=5/3 — единственный невыпуклый случай, который можно сделать однородным, что дает так называемую большую дуоантипризму .дает p-2q-угольную призмантипризму (чередование ребер дуопризмы 2p-4q), но ее нельзя сделать однородной ни в одном случае. [20]
Бесконечное множество однородных призматических призм перекрывается с 4-p дуопризмами: (p≥3) -- p кубы и 4 p -угольные призмы - (Все они такие же, как 4-p дуопризма ) Второй многогранник в серии является более низкой симметрией правильного тессеракта , {4}×{4}.
Имя | {3}×{4} | {4}×{4} | {5}×{4} | {6}×{4} | {7}×{4} | {8}×{4} | {п}×{4} |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Диаграммы Коксетера | |||||||
Изображение | |||||||
Клетки | 3 {4}×{} 4 {3}×{} | 4 {4}×{} 4 {4}×{} | 5 {4}×{} 4 {5}×{} | 6 {4}×{} 4 {6}×{} | 7 {4}×{} 4 {7}×{} | 8 {4}×{} 4 {8}×{} | п {4}×{} 4 {п}×{} |
Сеть |
Бесконечные множества однородных антипризматических призм строятся из двух параллельных однородных антипризм ): (p≥2) -- 2 p -угольные антипризмы, соединенные 2 p -угольными призмами и 2p треугольными призмами.
Имя | с{2,2}×{} | с{2,3}×{} | с{2,4}×{} | с{2,5}×{} | с{2,6}×{} | с{2,7}×{} | с{2,8}×{} | с{2,п}×{} |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Диаграмма Коксетера | ||||||||
Изображение | ||||||||
Вершинная фигура | ||||||||
Клетки | 2 с{2,2} (2) {2}×{}= {4} 4 {3}×{} | 2 с{2,3} 2 {3}×{} 6 {3}×{} | 2 с{2,4} 2 {4}×{} 8 {3}×{} | 2 с{2,5} 2 {5}×{} 10 {3}×{} | 2 с{2,6} 2 {6}×{} 12 {3}×{} | 2 с{2,7} 2 {7}×{} 14 {3}×{} | 2 с{2,8} 2 {8}×{} 16 {3}×{} | 2 с{2,п} 2 {п}×{} 2 п {3}×{} |
Сеть |
P -угольная антипризматическая призма имеет 4p треугольник, 4p квадрат и 4 p-угольника. Она имеет 10p ребер и 4p вершин.
Коксетер показал только два однородных решения для групп Коксетера ранга 4 со всеми чередующимися кольцами (показано с пустыми круглыми узлами). Первое —, s{2 1,1,1 }, которая представляла собой подгруппу индекса 24 ( симметрия [2,2,2] + , порядок 8) форму полутессеракта ,, h{4,3,3} (симметрия [1 + ,4,3,3] = [3 1,1,1 ], порядок 192). Второе -, s{3 1,1,1 }, которая является подгруппой индекса 6 (симметрия [3 1,1,1 ] + , порядок 96) формы плосконосой 24-клеточной ,, s{3,4,3}, (симметрия [3 + ,4,3], порядок 576).
Другие изменения, такие как, как альтернатива усеченному тессеракту , не может быть сделана однородной, так как решение для равных длин ребер в общем случае переопределено (есть шесть уравнений, но только четыре переменных). Такие неоднородные чередующиеся фигуры могут быть построены как вершинно-транзитивные 4-многогранники путем удаления одного из двух половинных наборов вершин полной окольцованной фигуры, но будут иметь неравные длины ребер. Так же, как и однородные чередования, они будут иметь половину симметрии однородной фигуры, как [4,3,3] + , порядок 192, является симметрией чередующегося всеусеченного тессеракта . [21]
Конструкции Витхоффа с чередованиями производят вершинно-транзитивные фигуры, которые можно сделать равносторонними, но не однородными, поскольку чередующиеся промежутки (вокруг удаленных вершин) создают ячейки, которые не являются регулярными или полурегулярными. Предлагаемое название для таких фигур — чешуйчатые многогранники . [22] Эта категория допускает подмножество тел Джонсона в качестве ячеек, например, треугольный купол .
Каждая конфигурация вершины в теле Джонсона должна существовать в вершинной фигуре. Например, квадратная пирамида имеет две конфигурации вершин: 3.3.4 вокруг основания и 3.3.3.3 на вершине.
Ниже приведены развертки и вершинные фигуры четырех выпуклых равносторонних случаев, а также список ячеек вокруг каждой вершины.
Диаграмма Коксетера | с 3 {2,4,3}, | с 3 {3,4,3}, | Другие | |
---|---|---|---|---|
Связь | 24 из 48 вершин ромбокубооктаэдрической призмы | 288 из 576 вершин runcitucated 24-cell | 72 из 120 вершин 600 -ячеечного | 600 из 720 вершин выпрямленного 600-ячеечного |
Проекция | Два кольца пирамид | |||
Сеть | рунический курносый кубический хосохорон [23] [24] | рунчик курносый 24-клеточный [25] [26] | [27] [28] [29] | [30] [31] |
Клетки | ||||
Вершинная фигура | (1) 3.4.3.4: треугольный купол (2) 3.4.6: треугольный купол (1) 3.3.3: тетраэдр (1) 3.6.6: усеченный тетраэдр | (1) 3.4.3.4: треугольный купол (2) 3.4.6: треугольный купол (2) 3.4.4: треугольная призма (1) 3.6.6: усеченный тетраэдр (1) 3.3.3.3.3: икосаэдр | (2) 3.3.3.5: трехмерный икосаэдр (4) 3.5.5: трехмерный икосаэдр | (1) 3.3.3.3: квадратная пирамида (4) 3.3.4: квадратная пирамида (2) 4.4.5: пятиугольная призма (2) 3.3.3.5 пятиугольная антипризма |
46 4-мерных многогранников Витхоффа включают шесть выпуклых правильных 4-мерных многогранников . Остальные сорок могут быть получены из правильных многогранников с помощью геометрических операций, которые сохраняют большую часть или все их симметрии , и, следовательно, могут быть классифицированы по группам симметрии , которые у них есть общие.
Сводная таблица операций усечения | Примеры расположения калейдоскопической точки генератора на фундаментальной области. |
Геометрические операции, которые выводят 40 однородных 4-многогранников из правильных 4-многогранников, являются операциями усечения . 4-многогранник может быть усечен по вершинам, ребрам или граням, что приводит к добавлению ячеек, соответствующих этим элементам, как показано в столбцах таблиц ниже.
Диаграмма Коксетера-Дынкина показывает четыре зеркала калейдоскопа Витхоффа как узлы, а ребра между узлами помечены целым числом, показывающим угол между зеркалами ( π / n радиан или 180/ n градусов). Обведенные кружком узлы показывают, какие зеркала активны для каждой формы; зеркало активно относительно вершины, которая не лежит на нем.
Операция | Символ Шлефли | Симметрия | Диаграмма Коксетера | Описание |
---|---|---|---|---|
Родитель | т 0 {п, д, р} | [п,к,р] | Исходная правильная форма {p,q,r} | |
Исправление | т 1 {п, д, р} | Операция усечения применяется до тех пор, пока исходные края не превратятся в точки. | ||
Биректификация (выпрямленное двойное) | т 2 {п, д, р} | Лица полностью усечены до точек. То же, что и у выпрямленных двойных. | ||
Триректификация ( двойная ) | т 3 {п, д, р} | Ячейки усечены до точек. Регулярный дуальный {r,q,p} | ||
Усечение | т 0,1 {п,q,r} | Каждая вершина обрезается так, что остается середина каждого исходного ребра. Там, где была вершина, появляется новая ячейка, родительская вершинная фигура . Каждая исходная ячейка также обрезается. | ||
Бит-усечение | т 1,2 {п,д,р} | Усечение между ректифицированной формой и двойственной ректифицированной формой. | ||
Три-усечение | т 2,3 {п,д,р} | Усеченный дуальный {r,q,p}. | ||
Кантеллация | т 0,2 {п,q,r} | Усечение, применяемое к ребрам и вершинам и определяющее прогрессию между обычной и двойственно-выпрямленной формой. | ||
Бикантелляция | т 1,3 {п,д,р} | Сократённое двойственное {r,q,p}. | ||
Runcination (или расширение ) | т 0,3 {п,q,r} | Усечение, применяемое к ячейкам, граням и ребрам; определяет прогрессию между правильной формой и двойственной. | ||
Кантитрация | т 0,1,2 {п,q,r} | Операции отмены и усечения применялись одновременно . | ||
Бикантитрация | т 1,2,3 {п,д,р} | Усеченное двойственное число {r,q,p}. | ||
Runcitrcation | т 0,1,3 {п,д,р} | Операции усечения и укорочения применяются одновременно . | ||
Runcicantellation | т 0,2,3 {п,д,р} | Запустить усеченное двойственное число {r,q,p}. | ||
Омнитрация (runcicantitruncation) | т 0,1,2,3 {п,д,р} | Применение всех трех операторов. | ||
Половина | ч{2п,3,q} | [1 + ,2p,3,q] =[(3,p,3),q] | Чередование, то же самое, что и | |
Кантик | ч 2 {2п,3,д} | То же самое, что и | ||
Рунчич | ч 3 {2п,3,д} | То же самое, что и | ||
Runcicantic | ч 2,3 {2п,3,q} | То же самое, что и | ||
Четверть | д{2п,3,2д} | [1 + ,2p,3,2q,1 + ] | То же самое, что и | |
Пренебрежительное отношение | с{п,2q,r} | [п + ,2q,r] | Альтернативное усечение | |
Кантик пренебрежение | с 2 {п,2q,r} | Кантеллированное чередующееся усечение | ||
Рунчич пренебрежение | с 3 {п,2q,r} | Runcinated чередующееся усечение | ||
Runcicantic пренебрежительное отношение | с 2,3 {п,2q,r} | Ранцикантеллированное чередующееся усечение | ||
Снуб выпрямленный | ср{п,д,2р} | [(п,q) + ,2r] | Альтернативное усеченное ректификация | |
ht 0,3 {2p,q,2r} | [(2п,д,2р,2 + )] | Попеременный бег | ||
Бишнуб | 2с{2п,д,2р} | [2p,q + ,2r] | Альтернативное битоусечение | |
Omnisnub | ht 0,1,2,3 {п,д,р} | [п,к,р] + | Попеременное омни-усечение |
См. также выпуклые однородные соты , некоторые из которых иллюстрируют эти операции применительно к правильным кубическим сотам .
Если два многогранника являются дуальными друг другу (например, тессеракт и 16-ячеечный, или 120-ячеечный и 600-ячеечный), то bitruncating , runcinating или omnitruncating либо производят ту же самую фигуру, что и та же операция для другого. Таким образом, если в таблице появляется только причастие, следует понимать, что оно применяется к любому из родителей.
46 однородных полихор, построенных из симметрии A 4 , B 4 , F 4 , H 4 , даны в этой таблице по их полной расширенной симметрии и диаграммам Коксетера. Симметрия D 4 также включена, хотя она создает только дубликаты. Чередования сгруппированы по их хиральной симметрии. Даны все чередования, хотя курносая 24-ячеечная , с ее 3 конструкциями из разных семейств, является единственной, которая является однородной. Числа в скобках либо повторяются, либо неравномерны. Диаграммы Коксетера даны с нижними индексами от 1 до 46. Включено дуопризматическое семейство 3-3 и 4-4, второе по его отношению к семейству B 4 .
Группа Коксетера | Расширенная симметрия | Полихора | Хиральная расширенная симметрия | Чередование сот | ||
---|---|---|---|---|---|---|
[3,3,3] | [3,3,3] (заказ 120) | 6 | (1) |(2) |(3) (4) |(7) |(8) | |||
[2 + [3,3,3]] (заказ 240) | 3 | (5) |(6) |(9) | [2 + [3,3,3]] + (порядок 120) | (1) | (−) | |
[3,3 1,1 ] | [3,3 1,1 ] (приказ 192) | 0 | (никто) | |||
[1[3,3 1,1 ]]=[4,3,3] = (приказ 384) | (4) | (12) |(17) |(11) |(16) | ||||
[3[3 1,1,1 ]]=[3,4,3] = (приказ 1152) | (3) | (22) |(23) |(24) | [3[3,3 1,1 ]] + =[3,4,3] + (порядок 576) | (1) | (31) (=) (−) | |
[4,3,3] | [3[1 + ,4,3,3]]=[3,4,3] = (приказ 1152) | (3) | (22) |(23) |(24) | |||
[4,3,3] (приказ 384) | 12 | (10) |(11) |(12) |(13) |(14) (15) |(16) |(17) |(18) |(19) (20) |(21) | [1 + ,4,3,3] + (порядок 96) | (2) | (12) (=) (31) (−) | |
[4,3,3] + (порядок 192) | (1) | (−) | ||||
[3,4,3] | [3,4,3] (приказ 1152) | 6 | (22) |(23) |(24) (25) |(28) |(29) | [2 + [3 + ,4,3 + ]] (порядок 576) | 1 | (31) |
[2 + [3,4,3]] (приказ 2304) | 3 | (26) |(27) |(30) | [2 + [3,4,3]] + (порядок 1152) | (1) | (−) | |
[5,3,3] | [5,3,3] (заказ 14400) | 15 | (32) |(33) |(34) |(35) |(36) (37) |(38) |(39) |(40) |(41) (42) |(43) |(44) |(45) |(46) | [5,3,3] + (порядок 7200) | (1) | (−) |
[3,2,3] | [3,2,3] (заказ 36) | 0 | (никто) | [3,2,3] + (порядок 18) | 0 | (никто) |
[2 + [3,2,3]] (приказ 72) | 0 | [2 + [3,2,3]] + (порядок 36) | 0 | (никто) | ||
[[3],2,3]=[6,2,3] = (приказ 72) | 1 | [1[3,2,3]]=[[3],2,3] + =[6,2,3] + (порядок 36) | (1) | |||
[(2 + ,4)[3,2,3]]=[2 + [6,2,6]] = (приказ 288) | 1 | [(2 + ,4)[3,2,3]] + =[2 + [6,2,6]] + (порядок 144) | (1) | |||
[4,2,4] | [4,2,4] (приказ 64) | 0 | (никто) | [4,2,4] + (порядок 32) | 0 | (никто) |
[2 + [4,2,4]] (приказ 128) | 0 | (никто) | [2 + [(4,2 + ,4,2 + )]] (порядок 64) | 0 | (никто) | |
[(3,3)[4,2*,4]]=[4,3,3] = (приказ 384) | (1) | (10) | [(3,3)[4,2*,4]] + =[4,3,3] + (порядок 192) | (1) | (12) | |
[[4],2,4]=[8,2,4] = (приказ 128) | (1) | [1[4,2,4]]=[[4],2,4] + =[8,2,4] + (порядок 64) | (1) | |||
[(2 + ,4)[4,2,4]]=[2 + [8,2,8]] = (приказ 512) | (1) | [(2 + ,4)[4,2,4]] + =[2 + [8,2,8]] + (порядок 256) | (1) |
Помимо вышеупомянутых бесконечных семейств дуопризм и антипризм, которые имеют бесконечно много невыпуклых членов, было открыто много однородных звездчатых полихор. В 1852 году Людвиг Шлефли открыл четыре правильных звездчатых полихора: {5,3,5/2}, {5/2,3,5}, {3,3,5/2} и {5/2,3,3}. В 1883 году Эдмунд Гесс нашел остальные шесть: {3,5,5/2}, {5/2,5,3}, {5,5/2,5}, {5/2,5,5/2}, {5,5/2,3} и {3,5/2,5}. Норман Джонсон описал три однородных антипризменных звездчатых полихора в своей докторской диссертации 1966 года: они основаны на трех дитригональных многогранниках, разделяющих ребра и вершины правильного додекаэдра. С тех пор было обнаружено еще много других исследователей, включая Джонатана Бауэрса и Джорджа Ольшевского, что в настоящее время составляет 2127 известных однородных звездных полихор (не считая бесконечного множества дуопризм, основанных на звездных полигонах). В настоящее время нет доказательств полноты этого множества.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )