■タイル貼り芸術の極致(その7)
任意のn次元空間に4種類の結晶を構成できる.4種類あるのは,正単体系と正軸体・立方体系のそれぞれに対して,ボロノイ細胞とドローネー細胞があり,両者が単一空間充填多面体となるタイミングがずれるため,2×2=4種類の結晶を構成できるのである.(その3)を補足したい.
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[1]ミンコフスキー結晶
(3,3}(111)
(3,3,3}(1111)
(3,3,3,3}(11111)
(3,3,3,3,3}(111111)
すなわち,正単体系の置換多面体である.
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[2]HCP結晶
(3,3}(101)の双対
(3,3,3}(1001)の双対
(3,3,3,3}(10001)の双対
(3,3,3,3,3}(100001)の双対
すなわち,正単体系のワイソフ多面体の双対である.
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[3]BCC結晶
(3,4}(110)
(3,3,4}(0100)
(3,3,3,4}(01100)
(3,3,3,3,4}(001000)
すなわち,正軸体.立方体系の切頂多面体である.
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[4]FCC結晶
(3,4}(010)の双対
(3,3,4}(0100)の双対
(3,3,3,4}(01000)の双対
(3,3,3,3,4}(010000)の双対
すなわち,正軸体・立方体の中点切頂多面体の双対である.
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[5]重複
3次元では,
(3,3}(111)=(3,4}(110)
(3,4}(010)=(3,3}(101)
となるので,[1]=[3],[2]=[4]は一致する.
4次元では,(3,3,4}(0100)とその双対は正24細胞体となり,一致する.[3]=[4]
5次元以上では重複しないことが簡単に証明できる.
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