■平行体の体積とグラミアン(その45)

 1辺の長さ1の立方体の体積は1,正六角柱の体積は3√3/2,切頂八面体の体積は8√2,同様に菱形十二面体,長菱形十二面体の体積も求めることができます.

 今回のコラムでは,線分の「ミンコフスキー和」

  vol(V)=Σ|det(vi1,・・・,vin)|

として求積することを考えてみます.

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【1】平行多面体

 平行多面体による空間充填形はもっと高い次元の立方格子の3次元への射影になっている.平行多面体のうち14面体は切頂8面体だけであるが,切頂八面体には6組の平行な辺があり,6次元立方体と相同と考えることができる.切頂8面体(f=14,d=6)の辺を点に縮めることによって,長菱形12面体(f=12,d=5)→菱形12面体(f=12,d=4),6角柱(f=8,d=4)→立方体(f=6,d=3)ができる.すなわち,6角柱,菱形12面体は4次元立方体,長菱形12面体は5次元立方体,切頂8面体は6次元立方体を3次元空間に投影したものとなっていて,空間充填図形の基本形は切頂8面体と考えることができる.

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【2】菱形十二面体の計量

 菱形十二面体では

  v1(1,1,1)

  v2(1,−1,1)

  v3(−1,1,1)

  v4(−1,−1,1)

をそれぞれノルムで割って規格化したものから3つ選ぶ,すなわち(4,3)個の項をもつ.

 長菱形十二面体では

  v1(1,1,1)

  v2(1,−1,1)

  v3(−1,1,1)

  v4(−1,−1,1)

  v5(0,0,1)

をそれぞれノルムで割って規格化したものから3つ選ぶ,すなわち(5,3)個の項をもつ.

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