Politopo 8 uniforme

Politopo contenido en facetas de 7 politopos
Gráficas de tres politopos uniformes regulares y relacionados .

8-símplex

Rectificado 8-simplex

8-símplex truncado

8-símplex cantelado

8-símplex runcinado

Estericado 8-símplex

Pentelated 8-símplex

8-símplex hexicado

Heptelated 8-símplex

8-ortoplex

Ortoplex 8 rectificado

Ortoplex 8 truncado

Ortoplex 8 cantelado

Ortoplex 8 runcinado

Ortoplex 8 hexicado

8 cubos cantelados

8 cubos runcinados

8 cubos estericados

Cubo 8 pentelado

Cubo 8 hexicado

Cubo heptelado de 8

8 cubos

Rectificado de 8 cubos

Cubo 8 truncado

8-demicubes

8 demicubo truncado

8 demicúbos cantelados

8 demicubes runcinados

Tubo esterificado de 8 demicúbos

8 demicubo pentelado

8 demicúbos hexicados

4 21

1 42

2 41

En geometría de ocho dimensiones , un politopo de ocho dimensiones o 8-politopo es un politopo contenido en facetas de 7 politopos. Cada cresta de 6 politopos es compartida por exactamente dos facetas de 7 politopos .

Un 8-politopo uniforme es uno que es transitivo por vértice y está construido a partir de facetas de 7-politopo uniforme .

8-politopos regulares

Los 8-politopos regulares se pueden representar mediante el símbolo de Schläfli {p,q,r,s,t,u,v}, con v {p,q,r,s,t,u} facetas de 7-politopos alrededor de cada pico .

Hay exactamente tres de estos 8-politopos convexos regulares :

  1. {3,3,3,3,3,3,3} - 8-símplex
  2. {4,3,3,3,3,3,3} - 8 cubos
  3. {3,3,3,3,3,3,4} - 8-ortoplex

No existen 8-politopos regulares no convexos.

Características

La topología de cualquier 8-politopo dado se define por sus números de Betti y coeficientes de torsión . [1]

El valor de la característica de Euler utilizada para caracterizar poliedros no se puede generalizar de forma útil a dimensiones superiores y es cero para todos los 8-politopos, cualquiera sea su topología subyacente. Esta inadecuación de la característica de Euler para distinguir de forma fiable entre diferentes topologías en dimensiones superiores condujo al descubrimiento de los números de Betti, más sofisticados. [1]

De manera similar, la noción de orientabilidad de un poliedro es insuficiente para caracterizar las torsiones superficiales de los politopos toroidales, y esto condujo al uso de coeficientes de torsión. [1]

8-politopos uniformes por grupos fundamentales de Coxeter

Se pueden generar 8-politopos uniformes con simetría reflexiva mediante estos cuatro grupos de Coxeter, representados por permutaciones de anillos de los diagramas de Coxeter-Dynkin :

#Grupo CoxeterFormularios
1Un 8[3 7 ]135
28 antes de Cristo[4,3 6 ]255
3D8[3 5,1,1 ]191 (64 únicos)
4E8[3 4,2,1 ]255

Los 8-politopos regulares y uniformes seleccionados de cada familia incluyen:

  1. Familia simplex : A 8 [3 7 ] -
    • 135 8-politopos uniformes como permutaciones de anillos en el diagrama de grupo, incluido uno regular:
      1. {3 7 } - 8-símplex o enea-9-topo o eneazetton -
  2. Familia de hipercubos / ortoplex : B 8 [4,3 6 ] -
    • 255 8-politopos uniformes como permutaciones de anillos en el diagrama de grupo, incluidos dos regulares:
      1. {4,3 6 } - 8-cubo u octágono -
      2. {3 6 ,4} - 8-ortoplex u octacruz -
  3. Familia de semihipercubos D 8 : [3 5,1,1 ] -
    • 191 8-politopos uniformes como permutaciones de anillos en el diagrama de grupo, incluidos:
      1. {3,3 5,1 } - 8-demicubo o demiocteracto , 1 51 -; también como h{4,3 6 }.
      2. {3,3,3,3,3,3 1,1 } - 8-ortoplex , 5 11 -
  4. Familia de politopos E Familia E 8 : [3 4,1,1 ] -
    • 255 8-politopos uniformes como permutaciones de anillos en el diagrama de grupo, incluidos:
      1. {3,3,3,3,3 2,1 } - Semirregular de Thorold Gosset 4 21 ,
      2. {3,3 4,2 } - el uniforme 1 42 ,,
      3. {3,3,3 4,1 } - el uniforme 2 41 ,

Formas prismáticas uniformes

Existen muchas familias prismáticas uniformes , entre ellas:

La A8familia

La familia A8 tiene simetría de orden 362880 ( factorial 9 ).

Existen 135 formas basadas en todas las permutaciones de los diagramas de Coxeter-Dynkin con uno o más anillos (128+8-1 casos). Todas ellas se enumeran a continuación. Los nombres de las siglas de estilo Bowers se dan entre paréntesis para referencias cruzadas.

Consulte también una lista de politopos 8-símplex para obtener gráficos simétricos del plano de Coxeter de estos politopos.

El B8familia

La familia B 8 tiene simetría de orden 10321920 (8 factorial x 2 8 ). Hay 255 formas basadas en todas las permutaciones de los diagramas de Coxeter-Dynkin con uno o más anillos.

Consulte también una lista de politopos B8 para obtener gráficos simétricos del plano de Coxeter de estos politopos.

La D8familia

La familia D 8 tiene simetría de orden 5.160.960 (8 factorial x 2 7 ).

Esta familia tiene 191 politopos uniformes Wythoffianos, de 3x64-1 permutaciones del diagrama de Coxeter-Dynkin D 8 con uno o más anillos. 127 (2x64-1) se repiten de la familia B 8 y 64 son exclusivos de esta familia, todos enumerados a continuación.

Consulte la lista de politopos D8 para ver los gráficos del plano de Coxeter de estos politopos.

La E8familia

La familia E 8 tiene orden de simetría 696.729.600.

Existen 255 formas basadas en todas las permutaciones de los diagramas de Coxeter-Dynkin con uno o más anillos. A continuación se muestran ocho formas, 4 de un solo anillo, 3 truncamientos (2 anillos) y el omnitruncamiento final. Se proporcionan acrónimos de estilo Bowers para referencias cruzadas.

Véase también la lista de politopos E8 para los gráficos del plano de Coxeter de esta familia.

Panales regulares y uniformes

Correspondencias entre familias y mayor simetría en los diagramas de Coxeter-Dynkin. Los nodos del mismo color en cada fila representan espejos idénticos. Los nodos negros no están activos en la correspondencia.

Hay cinco grupos de Coxeter afines fundamentales que generan teselaciones regulares y uniformes en el espacio 7:

#Grupo CoxeterDiagrama de CoxeterFormularios
1 A ~ 7 {\displaystyle {\tilde {A}}_{7}} [3 [8] ]29
2 do ~ 7 {\displaystyle {\tilde {C}}_{7}} [4,3 5 ,4]135
3 B ~ 7 {\displaystyle {\tilde {B}}_{7}} [4,3 4 ,3 1,1 ]191 (64 nuevos)
4 D ~ 7 {\displaystyle {\tilde {D}}_{7}} [3 1,1 ,3 3 ,3 1,1 ]77 (10 nuevos)
5 mi ~ 7 {\displaystyle {\tilde {E}}_{7}} [3 3,3,1 ]143

Las teselaciones regulares y uniformes incluyen:

  • A ~ 7 {\displaystyle {\tilde {A}}_{7}} 29 formas con anillos únicos, que incluyen:
  • do ~ 7 {\displaystyle {\tilde {C}}_{7}} 135 formas con anillos únicos, que incluyen:
    • Panal regular de 7 cubos : {4,3 4 ,4} = {4,3 4 ,3 1,1 },=
  • B ~ 7 {\displaystyle {\tilde {B}}_{7}} 191 formas con anillos únicos, 127 compartidas con y 64 nuevas, incluidas: do ~ 7 {\displaystyle {\tilde {C}}_{7}}
  • D ~ 7 {\displaystyle {\tilde {D}}_{7}} , [3 1,1 ,3 3 ,3 1,1 ]: 77 permutaciones de anillo únicas y 10 son nuevas, la primera que Coxeter llamó un panal cúbico de 7 cuartos .
    • ,,,,,,,,,
  • mi ~ 7 {\displaystyle {\tilde {E}}_{7}} 143 formas con anillos únicos, que incluyen:

Panales hiperbólicos regulares y uniformes

No existen grupos hiperbólicos compactos de Coxeter de rango 8, grupos que puedan generar panales con todas las facetas finitas y una figura de vértice finita . Sin embargo, existen 4 grupos hiperbólicos paracompactos de Coxeter de rango 8, cada uno de los cuales genera panales uniformes en el espacio 7 como permutaciones de anillos de los diagramas de Coxeter.

PAG ¯ 7 {\displaystyle {\bar {P}}_{7}} = [3,3 [7] ]:
Q ¯ 7 {\displaystyle {\bar {Q}}_{7}} = [3 1,1 ,3 2 ,3 2,1 ]:
S ¯ 7 {\displaystyle {\bar {S}}_{7}} = [4,3 3 ,3 2,1 ]:
yo ¯ 7 {\displaystyle {\bar {T}}_{7}} = [3 3,2,2 ]:

Referencias

  1. ^ abc Richeson, D.; La joya de Euler: la fórmula del poliedro y el nacimiento de la topoplogía , Princeton, 2008.
  • T. Gosset : Sobre las figuras regulares y semirregulares en el espacio de n dimensiones , Messenger of Mathematics , Macmillan, 1900
  • A. Boole Stott : Deducción geométrica de politopos semirregulares a partir de regulares y rellenos espaciales , Verhandelingen de la unidad de ancho van Wetenschappen de la Koninklijke academy Amsterdam, Eerste Sectie 11,1, Amsterdam, 1910
  • HSM Coxeter :
    • HSM Coxeter, MS Longuet-Higgins y JCP Miller: Poliedros uniformes , Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Londres, 1954
    • HSM Coxeter, Politopos regulares , 3.ª edición, Dover, Nueva York, 1973
  • Caleidoscopios: escritos selectos de HSM Coxeter , editado por F. Arthur Sherk, Peter McMullen, Anthony C. Thompson, Asia Ivic Weiss, Wiley-Interscience Publication, 1995, ISBN  978-0-471-01003-6 Wiley::Caleidoscopios: escritos selectos de HSM Coxeter
    • (Artículo 22) HSM Coxeter, Politopos regulares y semirregulares I , [Math. Zeit. 46 (1940) 380–407, MR 2,10]
    • (Artículo 23) HSM Coxeter, Politopos regulares y semirregulares II , [Math. Zeit. 188 (1985) 559-591]
    • (Artículo 24) HSM Coxeter, Politopos regulares y semirregulares III , [Math. Zeit. 200 (1988) 3-45]
  • NW Johnson : La teoría de los politopos uniformes y los panales de abejas , tesis doctoral, Universidad de Toronto, 1966
  • Klitzing, Richard. "Polotopos uniformes 8D (polyzetta)".
  • Nombres de politopos
  • Politopos de varias dimensiones
  • Glosario multidimensional
FamiliaUnBnYo 2 (p) / D nMi 6 / Mi 7 / Mi 8 / Fa 4 / Sol 2H- n
Polígono regularTriánguloCuadradop-gonHexágonoPentágono
Poliedro uniformeTetraedroOctaedroCuboSemicuboDodecaedroIcosaedro
Policoron uniformePentachoron16 celdasTesseractActo de Demitesseract24 celdas120 celdas600 celdas
Politopo 5 uniforme5-símplex5-ortoplex5-cubo5-demicubes
Politopo uniforme de 6 elementos6-símplex6-ortoplex6-cubo6-demicubes1 222 21
Politopo 7 uniforme7-símplex7-ortoplex7-cubo7-demicube1 322 313 21
Politopo 8 uniforme8-símplex8-ortoplex8-cubo8-demicubes1 422 414 21
Politopo uniforme de 9 capas9-símplex9-ortoplex9-cubo9-demicubes
Politopo uniforme de 1010-símplex10-ortoplex10-cubo10-demicubes
Politopo uniforme nn - símplexn - ortoplexn - cubon - demicubo1 k22 k1k21n - politopo pentagonal
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