数学

半正多面体はいくつあるか?その2

投稿日:2020年8月25日 更新日:

前回、半正多面体の条件について考えた。

無限に存在する角柱と反角柱を半正多面体の対象から除くため、次のような条件にするのが良いのではないかというところまで書いた。

半正多面体の条件(改)

  1. すべての面が正多角形
  2. 1つの頂点に集まる面の数と種類が同じ
  3. ただし角柱と反角柱は除く

しかし、まだ問題があるのである。

その原因が次の多面体だ。

分かりやすくするために正三角形と正方形に違う色をつけた。

これは、斜方立方八面体という半正多面体の1つで、それぞれの頂点には正三角形が1枚と正方形が3枚ずつ集まっている。

これ自体は綺麗な多面体なのだが、この斜方立方八面体の上半分を45度回転させると別の多面体が出来る。

驚くべきことに、この多面体もそれぞれの頂点に正三角形が1枚、正方形が3枚ずつ集まっているのである!

この多面体は、天文学者のケプラーによってすでに発見されていたが、20世紀に多面体の研究をしていたミラーによって再発見されたため、一般的にはミラーの立体と呼ばれている。

斜方立方八面体とミラーの立体は、パット見では違いが分かりにくいが、正面や真上から見ると違いがよく分かる。

斜方立方八面体

ミラーの立体


というわけで、半正多面体の話に戻ると、今回の冒頭で定義した半正多面体の条件(改)のままだと、このミラーの立体も半正多面体に入ってしまう。

そして、ミラーの立体は、上半分だけを45度回転させた関係上、他の半正多面体に比べると対称性が低くなってしまっている。

ようするに仲間はずれなのである。

そこで、一般的にはミラーの立体も半正多面体からは抜いてしまうことになっている。

さて、これでやっと半正多面体の定義が定まった。

半正多面体の条件(FINAL)

  1. すべての面が正多角形
  2. 1つの頂点に集まる面の数と種類が同じ
  3. ただし角柱と反角柱とミラーの立体は除く

この条件を満たす半正多面体は13個ある。

これらについては次回以降紹介していく。

今回はここまで!

-数学
-,

執筆者:


comment

メールアドレスが公開されることはありません。 が付いている欄は必須項目です

関連記事

菱形十二面体 その9

これまでの記事 前回、菱形十二面体による空間充填が可能なことについて書いた。 今回はこれをもう少し掘り下げてみる。 そのために、菱形十二面体について話をする前に、いったん平面充填についての話をしよう。 …

四次元を「見る」方法 〜射影について〜

今までに菱形十二面体の記事をたくさん書いてきたが、菱形十二面体についてどうしても書きたいことがある。 それは、「菱形十二面体は4次元立方体の射影である」という事実である。 しかし、これについて書くため …

菱形十二面体 その3

前々回、前回に引き続き、今回も菱形十二面体の話をしよう。 前回、菱形十二面体の内部には立方体が隠れていると書いた。 今回は、立方体以外の部分に注目したい。 下の図のように、立方体以外の部分は、6個のピ …

菱形十二面体 その5

菱形十二面体菱形十二面体 その2菱形十二面体 その3菱形十二面体 その4 今回も菱形十二面体の話をしよう。 その3で、菱形十二面体は立方体とピラミッド6個にカットできることを書いた。 このピラミッド6 …

正多面体が5つしかない理由

今回は正多面体の話をしよう。 正多面体とは、 すべての面が正多角形で、1つの頂点に集まる面の数が同じ凸多面体 のことである。 正多面体は、正四面体、正六面体(立方体)、正八面体、正十二面体、正二十面体 …