销魂的坛子吧 关注:10贴子:126
  • 2回复贴,共1

【正多胞体系列】这,不是结束。

只看楼主收藏回复

正多胞形(regular polytopes)分为Convex regular(正多边形、正多面体、正多胞体和下面的这三类)、Nonconvex regular(星形,五角星啊这些),
以及Convex Euclidean tessellations(欧氏正镶嵌,例如地板上正方形瓷砖无限平铺这样填满整个平坦空间这类)、Convex hyperbolic tessellations(双曲正镶嵌,以后再说)、Nonconvex hyperbolic tessellations(双曲星形正镶嵌,我也不是很懂,星形没有欧氏正镶嵌的,因为镶嵌出来多面体密度为无限)
还有Abstract Polytopes(拓扑多胞形,抽象多胞形,例如可以画在球面上但实际上0厚度的多面体Trigonal dihedron、还有画在环面上Hemicube这些我更不明白的东西)
英文wiki百科有介绍的,找List of regular polytopes即可
五维以及更高各自仅有三个正多胞形,于是乎就被数学家人为地分成三类:
Simplex,单形,指所有施莱夫利符号为{3,3,...,3}的正多胞形
Hypercube,立方形,指所有施莱夫利符号为{4,3,3,...,3}的正多胞形
Hypercross(或作Orthoplex),正轴形(翻译自日文),指所有施莱夫利符号为{3,3,...,3,4}的正多胞形
从零维(负一维不知道算不算)到无穷维,每个维度都有它们三者参与的


1楼2011-10-15 15:23回复

    下面讲一下三大类正多胞形,Simplex、Hypercross和Hypercube,对应考克斯特群(Coxeter Group)分别是An、Bn和Cn(这个以后再说)
    Simplex
    三个不在同一直线的点可以确定一个平面,四个不共面的点可以确定一个立体空间(任意三点不共线),同理可得五个不在同一立体空间的点可以确定一个四维空间(任意三点不共线,四点不共面),同样用六点、七点、八点可以确定一个五维空间、六维空间、七维空间……这种刚好确定一个N维空间的N+1个点构成多胞形就叫单形,三角形四面体五胞体这些都属于单形,当然它们不一定是“正”的。
    单形(Simplex),英文又作Simplexes或Simplices,看上去是Simple和Complex的混合,字面意思大概是简单的复杂(Simplicial Complex,*.*),说白点就是复杂空间(高维空间)的简单的东东——可以说,一个单形的确是该空间中构造最简单的东西。其中正单形代表考克斯特群An群
    如果一个n维单形的所有棱长相同或者其中的j(2<j<n)维面都全等的话,则可以判断这个单形是“正”的(Regular Simplex,用于表示一类正多胞形时常去掉Regular)。如等边三角形是“正三角形”,有兴趣的朋友可以画一下,一个等边的四面体也是“正”的。
    向低维类比,二维单形是三角形,那么类比可得一维单形是线段(不过线段未必是指一维单形,它也可以指代“一维立方体”),零维单形是点(同样点未必指代零维单形的)
    零维到无穷维,如果限定棱长,那每个维度上有且只有一个正单形,这和Hypercube、Hypercross一样,都是有且只有一个的,不过与之不用的是,正单形必定是自身对偶的,同时自2维始单形一定不是中心对称的。
    另外,这个“单形”可不是百度百科上的“晶体单形”,很多网站和网友(包括视频“教你认识四维空间”)所说的单形指的是四维的单形——五胞体,这里需要指正一下。单形应该是一个大**。
    下图是前二十维正单形的二维投影,可以知道它的构造极其简单,每个点两两连线即可得出它的线架图。大图,http://hi.baidu.com/%B1%B3%C5%D1%D5%DFyo_leiton/album/Petrie%20Polygon或者英文wiki之

    


    2楼2011-10-15 15:23
    回复
      ------------------------------【正多胞体系列】完-----------------------------------


      4楼2011-10-15 15:24
      回复