■テトラドロンのもうひとつの2等分(その9)

 3次元空間で,立方体の8頂点(±1,±1,±1)と正八面体の6頂点(±2,0,0)(0,±2,0)(0,0,±2)を結ぶと菱形12面体と呼ばれる「準正多面体の双対多面体」ができる.これは面が白銀菱形からできていて,3次元の空間充填形をなす.

 4次元空間でこのまねをして,立方体の16頂点(±1,±1,±1,±1)と正軸体の8頂点(±2,0,0,0)(0,±2,0,0)(0,0,±2,0)(0,0,0,±2)を結ぶと正24胞体ができる.これは面が正八面体からできていて,4次元の空間充填形をなす.

 したがって,正24胞体は菱形12面体の自然な拡張になっている.菱形12面体は3次元の面心立方格子であるから,正24胞体は4次元の面心立方格子で考えるのが普通であろう.

 しかし,正24胞体は4次元の体心立方格子と同値である.どうなっているのか,よくわからなかったのであるが,

  正24胞体は4次元の体心立方格子である→○

  正24胞体は4次元の面心立方格子である→△

 正確にいうと

  正24胞体は4次元の面心立方格子の双対図形である→○

  正24胞体は自己双対図形である→○

したがって,正24胞体は4次元の面心立方格子である.4次元の体心立方格子と面心立方格子は等しいものになると考えてよいということだろう.

  2^n+2n=2n(n−1)

  2^n=2n(n−2)

が成り立つのは,n=4のときだけである.

 4次元の場合,空間の特異性から,切頂八面体と菱形12面体が本当の正多面体になると考えることもできるだろう.

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