■通信情報(その2)

【1】E8格子

 コクセターは,8次元空間において2個の正軸体と1個の正単体を組み合わせると空間充填形ができ,ケイリー整数の作る格子がその具体形であることを証明した.

 原点と単位点,実数成分が1/2で他の3個がすべて+1/2である原点の隣点7点,

(0,0,0,0,0,0,0,0)

(1,0,0,0,0,0,0,0)

(1/2,1/2,1/2,1/2,0,0,0,0)

(1/2,1/2,0,0,1/2,1/2,0,0)

(1/2,1/2,0,0,0,0,1/2,1/2)

(1/2,0,1/2,0,1/2,0,1/2,0)

(1/2,0,1/2,0,0,1/2,0,1/2)

(1/2,0,0,1/2,1/2,0,0,1/2)

(1/2,0,0,1/2,0,1/2,1/2,0)

合計9点は辺長が1の正単体をなす.

 他方,原点と全成分が1/2の点

(0,0,0,0,0,0,0,0)

(1/2,1/2,1/2,1/2,1/2,1/2,1/2,1/2)

を軸として,両者から等距離にある4成分が1/2,他の成分が0である14点,

(1/2,1/2,1/2,1/2,0,0,0,0)

(1/2,1/2,0,0,1/2,1/2,0,0)

(1/2,1/2,0,0,0,0,1/2,1/2)

(1/2,0,1/2,0,1/2,0,1/2,0)

(1/2,0,1/2,0,0,1/2,0,1/2)

(1/2,0,0,1/2,1/2,0,0,1/2)

(1/2,0,0,1/2,0,1/2,1/2,0)

とその反転

(0,0,0,0,1/2,1/2,1/2,1/2)

(0,0,1/2,1/2,0,0,1/2,1/2)

(0,0,1/2,1/2,1/2,1/2,0,0)

(0,1/2,0,1/2,0,1/2,0,1/2)

(0,1/2,0,1/2,1/2,0,1/2,0)

(0,1/2,1/2,0,0,1/2,1/2,0)

(0,1/2,1/2,0,1/2,0,0,1/2)

合計16点が辺長1の正軸体を作り,隙間なく全空間を覆うのである.

 正軸体,正単体のうち,頂点から最も遠い点はその中心

(1/4,1/4,1/4,1/4,1/4,1/4,1/4,1/4)

(1/2,1/6,1/6,1/6,1/6,1/6,1/6,1/6,1/6) 

であり,その距離はそれぞれ1/√2,2/3である.

 E8格子の構成法は他にもあり,たとえば,面心立方格子状に単位球を置いた場合の112個の接触点

1/√2(0,・・・,±1,0,・・・,±1,0・・・)   (±1の個数は2つ)と128個の隙間の点

1/√8(±1,±1,±1,±1,±1,±1,±1,±1)   (+の個数は偶数)

とは直交変換で互いに移りあう.そして,原点においた半径1/2の球に,同じ半径の球を原点の隣点におけば240個の球が接するようにできる.8次元空間における球の接触数は240であり,その配列は本質的にこの形しかないのである.

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 この充填形で,正軸体の1つおきの胞に正単体が続き,他の半分の胞は正軸体同士が接する.格子点として1つの格子点を中心にその隣(距離1)の240個の頂点を結ぶと8次元の「亜正多面体」ができる.

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