■正単体らせん柱(その12)

ここではいささか天下り式に与えられたいくつかの数式・関係式、たとえば、

a) Boerdijk-Coxeterらせんのねじれ角の計算に用いた2次方程式 3λ2+4λ+3=0

b) 正三角柱へのはめ込み可能な空間充填四面体の基準 c2=3(b2-a2)

などの理解の一助とすべく、高次元結晶幾何学の視点からの補足を試みます。

ラマヌジャンなど伝説的な数学者の伝記を読むと神がかり的なエピソードがつきものですから、数学者は何でも知っているし何でもお見通しの人種であるとイメージされているかもしれません。実際、数学の世界にはごく稀ですが、高次元の世界をイメージできる人がいます。たとえば、ペトリーは子供の頃から数学に対する異常な能力を示し、4次元図形を直観的に見ることができたといわれています。

しかしながら、3次元の世界を視覚化できるだけでも十分に稀有な能力であって、数学者であっても2次元のイメージで何とかやっている人がほとんどです。一方、 2次元・3次元の定理であっても、次元あげて4次元空間に一般化することによって初めて本質が見えてくることは少なくありません。 2次元・3次元の事象は4次元空間の一断面になっているからです。

高次元では直観は働きにくいので、誰にとっても(無論私にとっても)とっつきにくい代物です。それでも学べばわかるようになりますし、わかればもっと深く知りたくなります。(人の努力はなかなか実らないが,決して無駄にはならないものである.)

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Construction of Boerdijk-Coxeter n-helix

Twist angle ξ of αn helix

Nevertheless the twist angle ξ is fundamental constant of αn helix, it is not easy to derive from analytical geometry even if n=3.

More difficult for larger n. But, the derivation of the twist angle is surprisingly easier by using consecutive αn reflection (Hurley).

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