■置換多面体の空間充填性(その505)
超立方体は各次元で空間充填形である.他の空間充填形として2胞角の和が2πになるのは,
[1]2α3+2β3=2π
[2]3β4=2π
[3]α8+2β8=2π
だけであることは,
cosα=1/n,cosβ=−(n−2)/n
から証明される.
これらは必要条件であるが,十分条件でもあり,実際にそれぞれの次元で空間充填形を構成することができる.
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[1]と[3]は2種類の多胞体による空間充填という意味では同じであるが,根本的に異なる点がある.それは[1]では平角を作ることが可能であり,実際に平行六面体を作ることができるが,[3]ではそれができないということである.
すなわち,
α3+β3=π
で,α32個とβ31個で平行六面体となる.しかし,α8とβ8ではそれができず,平行16胞体(8次元超立方体γ8)は構成不可能である.E8格子といえども,そのボロノイ領域は立方こうしにはならないのである.
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