■高次元の準正多面体(その4)

 五次元以上のn次元の場合は,2n個の頂点と2^n個の胞をもつ双対立方体(三次元では正八面体),2^n個の頂点と2n個の胞をもつ立方体,n+1個の頂点とn+1個の胞をもつ正単体(三次元では正四面体)の3つですべての正多面体をつくしている.

        境界胞体    頂点   双対性  対応

(n+1)胞  n胞体     n+1  自己双対 正4面体・5胞体

2n胞体  (2n−2)胞体  2^n   2^n胞体 立方体・8胞体

2^n胞体    n胞体     2n 2n胞体 正8面体・16胞体

 5次元以上のn次元空間には正五角形や正十二面体に相当する5回対称性をもった正多胞体は存在しない.逆にいうと,三次元の場合はこれらの他に2つの正多面体<正十二面体と正二十面体>があり,四次元の場合は他に3つ<24胞体,120胞体,600胞体>あるといったほうがわかりやすいかもしれない.

 これまでの話から,一般に

  (1)n次元立方体は(2n−3)段階を経て双対立方体に変化すること

  (2)n次元正単体には(n−1)段階の準正多胞体があること

が理解されるであろう.

 5次元準正多胞体では,3次元側胞の中心に頂点を置くものは双対正多胞体の稜の中点に頂点を置くものと一致するから,(狭義の)準正多胞体は稜の中点に頂点を置くもの,側面の中心に頂点を置くものだけを数えると2+3=5種類,6次元準正多面体では,3次元側胞の中心に頂点を置くものは双対正多胞体の面の中心に頂点を置くものと一致し,4次元側胞の中心に頂点を置くものは双対正多胞体の稜の中点に頂点を置くものと一致するから,(狭義の)準正多胞体は2+4=6種類あることになる.

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