متعدد الوجوه منتظم مكون من 10 أجزاء
في الهندسة ذات العشرة أبعاد ، فإن متعدد السطوح ذو العشرة أبعاد هو متعدد السطوح ذو حدود تتكون من 9 أوجه متعددة السطوح ، ويلتقي وجهان من هذه الأوجه بالضبط عند كل حافة من حواف متعدد السطوح ذات الثمانية أبعاد .
المضلع المنتظم ذو العشرة أوجه هو مضلع متعدٍ على الرؤوس ، ومبني من أوجه منتظمة .
متعددات الوجوه المنتظمة ذات العشرة أوجه
يمكن تمثيل الأشكال متعددة الأوجه المنتظمة ذات العشرة أضلاع بواسطة رمز شلافلي {p,q,r,s,t,u,v,w,x}، مع x {p,q,r,s,t,u,v,w} وجوه متعددة الأوجه ذات 9 أضلاع حول كل قمة .
يوجد بالضبط ثلاثة من هذه الأشكال المحدبة المنتظمة ذات البعد 10 :
- {3,3,3,3,3,3,3,3,3} - 10-simplex
- {4,3,3,3,3,3,3,3,3} - مكعب ذو 10 أبعاد
- {3,3,3,3,3,3,3,3,4} - 10-orthoplex
لا توجد متعددات وجوه منتظمة غير محدبة من الرتبة 10.
خاصية أويلر
تُحدد طوبولوجيا أي متعدد الوجوه ذي 10 أبعاد بواسطة أعداد بيتي ومعاملات الالتواء الخاصة به . [ 1 ]
لا يمكن تعميم قيمة خاصية أويلر المستخدمة لوصف المجسمات متعددة الأوجه بشكل مفيد إلى الأبعاد الأعلى، وهي تساوي صفرًا لجميع المجسمات متعددة الأوجه ذات البعد 10، بغض النظر عن بنيتها الطوبولوجية الأساسية. وقد أدى هذا القصور في خاصية أويلر في التمييز بدقة بين البنى الطوبولوجية المختلفة في الأبعاد الأعلى إلى اكتشاف أعداد بيتي الأكثر تطورًا. [ 1 ]
وبالمثل، فإن مفهوم قابلية توجيه متعدد السطوح غير كافٍ لتوصيف التواءات سطح متعددات السطوح الحلقية، وقد أدى ذلك إلى استخدام معاملات الالتواء. [ 1 ]
متعددات الوجوه العشرية المنتظمة بواسطة مجموعات كوكسيتر الأساسية
يمكن توليد متعددات الوجوه المنتظمة ذات التناظر الانعكاسي من خلال مجموعات كوكسيتر الثلاث هذه، والتي يتم تمثيلها بتباديل حلقات مخططات كوكسيتر-دينكين :
| 8 | مجموعة كوكسيتر | مخطط كوكسيتر-دينكين | |
|---|---|---|---|
| 1 | ١٠ | [3 9 ] | |
| 2 | ب 10 | [4,3 8 ] | |
| 3 | D 10 | [3 7,1,1 ] | |
تتضمن الأشكال المتعددة المنتظمة والمتجانسة ذات العشرة أوجه المختارة من كل عائلة ما يلي:
- عائلة سيمبلكس : A 10 [3 9 ] -



















- 527 متعدد الوجوه المنتظم ذو العشرة أبعاد كبدائل للحلقات في مخطط المجموعة، بما في ذلك حلقة منتظمة واحدة:
- {3 9 } - 10-simplex -



















- {3 9 } - 10-simplex -
- 527 متعدد الوجوه المنتظم ذو العشرة أبعاد كبدائل للحلقات في مخطط المجموعة، بما في ذلك حلقة منتظمة واحدة:
- عائلة المكعب الفائق / أورثوبليكس : B 10 [4,3 8 ] -



















- 1023 متعدد الوجوه المنتظم ذو العشرة أبعاد كبدائل للحلقات في مخطط المجموعة، بما في ذلك حلقتان منتظمتان:
- {4,3 8 } - مكعب ذو عشرة أبعاد أو مكعب ديكراكت -



















- {3 8 ,4} - 10-orthoplex أو decacross -



















- h{4,3 8 } - مكعب نصف قطره 10 -



















- {4,3 8 } - مكعب ذو عشرة أبعاد أو مكعب ديكراكت -
- 1023 متعدد الوجوه المنتظم ذو العشرة أبعاد كبدائل للحلقات في مخطط المجموعة، بما في ذلك حلقتان منتظمتان:
- عائلة المكعب الفائق النصفي D 10 : [3 7,1,1 ] -

















- 767 متعدد الوجوه المنتظم ذو العشرة أبعاد كبدائل للحلقات في مخطط المجموعة، بما في ذلك:
- 1 7,1 - مكعب نصفي ذو 10 أو مكعب نصفي -

















- 7 1,1 - 10-orthoplex -

















- 1 7,1 - مكعب نصفي ذو 10 أو مكعب نصفي -
- 767 متعدد الوجوه المنتظم ذو العشرة أبعاد كبدائل للحلقات في مخطط المجموعة، بما في ذلك:
عائلة A 10
تتمتع عائلة A 10 بتناظر من الرتبة 39,916,800 ( عامل 11 ).
يوجد 512 + 16 − 1 = 527 شكلاً بناءً على جميع تباديل مخططات كوكسيتر-دينكين ذات حلقة واحدة أو أكثر. يُعرض أدناه 31 شكلاً منها: جميع الأشكال ذات الحلقة الواحدة والحلقتين، والشكل النهائي المختصر. تُعطى أسماء الاختصارات على نمط باورز بين قوسين للرجوع إليها.
| 8 | الرسم البياني | مخطط كوكستر-دينكين رمز شلايفلي الاسم | عدد العناصر | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| تسعة وجوه | ثمانية وجوه | سبعة وجوه | ستة أوجه | خمسة وجوه | أربعة أوجه | الخلايا | وجوه | الحواف | الرؤوس | |||
| 1 |
| 11 | 55 | 165 | 330 | 462 | 462 | 330 | 165 | 55 | 11 | |
| 2 |
| 495 | 55 | |||||||||
| 3 |
| 1980 | 165 | |||||||||
| 4 |
| 4620 | 330 | |||||||||
| 5 |
| 6930 | 462 | |||||||||
| 6 |
| 550 | 110 | |||||||||
| 7 |
| 4455 | 495 | |||||||||
| 8 |
| 2475 | 495 | |||||||||
| 9 |
| 15840 | 1320 | |||||||||
| 10 |
| 17820 | 1980 | |||||||||
| 11 |
| 6600 | 1320 | |||||||||
| 12 |
| 32340 | 2310 | |||||||||
| 13 |
| 55440 | 4620 | |||||||||
| 14 |
| 41580 | 4620 | |||||||||
| 15 |
| 11550 | 2310 | |||||||||
| 16 |
| 41580 | 2772 | |||||||||
| 17 |
| 97020 | 6930 | |||||||||
| 18 |
| 110880 | 9240 | |||||||||
| 19 |
| 62370 | 6930 | |||||||||
| 20 |
| 13860 | 2772 | |||||||||
| 21 |
| 34650 | 2310 | |||||||||
| 22 |
| 103950 | 6930 | |||||||||
| 23 |
| 161700 | 11550 | |||||||||
| 24 |
| 138600 | 11550 | |||||||||
| 25 |
| 18480 | 1320 | |||||||||
| 26 |
| 69300 | 4620 | |||||||||
| 27 |
| 138600 | 9240 | |||||||||
| 28 |
| 5940 | 495 | |||||||||
| 29 |
| 27720 | 1980 | |||||||||
| 30 |
| 990 | 110 | |||||||||
| 31 | 199584000 | 39916800 | ||||||||||
عائلة فيتامين ب 10
هناك 1023 شكلاً مبنية على جميع تباديل مخططات كوكسيتر-دينكين مع حلقة واحدة أو أكثر.
تُعرض أدناه اثنتا عشرة حالة: عشر حالات ذات حلقة واحدة ( مُعدَّلة )، وحالتان من حالات الاختصار. ترد أسماء الاختصارات على نمط Bowers بين قوسين للرجوع إليها.
| 8 | الرسم البياني | مخطط كوكستر-دينكين رمز شلايفلي الاسم | عدد العناصر | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| تسعة وجوه | ثمانية وجوه | سبعة وجوه | ستة أوجه | خمسة وجوه | أربعة أوجه | الخلايا | وجوه | الحواف | الرؤوس | |||
| 1 | 20 | 180 | 960 | 3360 | 8064 | 13440 | 15360 | 11520 | 5120 | 1024 | ||
| 2 | 51200 | 10240 | ||||||||||
| 3 | 46080 | 5120 | ||||||||||
| 4 | 184320 | 11520 | ||||||||||
| 5 | 322560 | 15360 | ||||||||||
| 6 | 322560 | 13440 | ||||||||||
| 7 | 201600 | 8064 | ||||||||||
| 8 | 80640 | 3360 | ||||||||||
| 9 | 20160 | 960 | ||||||||||
| 10 | 2880 | 180 | ||||||||||
| 11 | 3060 | 360 | ||||||||||
| 12 | 1024 | 5120 | 11520 | 15360 | 13440 | 8064 | 3360 | 960 | 180 | 20 | ||
عائلة D 10
تتمتع عائلة D 10 بتناظر من الرتبة 1,857,945,600 (10 مضروب × 2 9 ).
تحتوي هذه العائلة على 767 متعدد وجوه منتظم من نوع Wythoffian، تم توليدها بتحديد عقدة واحدة أو أكثر من مخطط Coxeter-Dynkin D10 . من بين هذه المتعددات، 511 (2 × 256 - 1) مكررة من عائلة B10، و 256 فريدة لهذه العائلة، مع ذكر اثنين منها أدناه. ترد أسماء الاختصارات على نمط Bowers بين قوسين للرجوع إليها.
| 8 | الرسم البياني | مخطط كوكستر-دينكين رمز شلايفلي الاسم | عدد العناصر | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| تسعة وجوه | ثمانية وجوه | سبعة وجوه | ستة أوجه | خمسة وجوه | أربعة أوجه | الخلايا | وجوه | الحواف | الرؤوس | |||
| 1 | 532 | 5300 | 24000 | 64800 | 115584 | 142464 | 122880 | 61440 | 11520 | 512 | ||
| 2 | 195840 | 23040 | ||||||||||
خلايا نحل منتظمة وموحدة
توجد أربع مجموعات كوكسيتر أفينية أساسية تولد تبليطات منتظمة وموحدة في الفضاء ذي 9 أبعاد:
| 8 | مجموعة كوكسيتر | مخطط كوكسيتر-دينكين | |
|---|---|---|---|
| 1 | [3 [10] ] | ||
| 2 | [4,3 7 ,4] | ||
| 3 | h[4,3 7 ,4] [4,3 6 ,3 1,1 ] | ||
| 4 | q[4,3 7 ,4] [3 1,1 ,3 5 ,3 1,1 ] | ||
تشمل الأشكال الهندسية المنتظمة والموحدة ما يلي:
- خلية نحل مكعبة فائقة منتظمة ذات 9 عناصر ، برموز { 4،3،7،4 }،



















- قرص عسل مكعب فائق متناوب منتظم ذو 9 رموز h{4,3 7 ,4}،



















خلايا نحل زائدة منتظمة وموحدة
لا توجد زمر كوكسيتر زائدية متراصة من الرتبة 10، وهي زمر قادرة على توليد أشكال قرص العسل ذات أوجه منتهية وشكل رأس منتهٍ . مع ذلك، توجد ثلاث زمر كوكسيتر زائدية شبه متراصة من الرتبة 9، تولد كل منها أشكال قرص العسل المنتظمة في الفضاء ذي الأبعاد 9 كتباديل لحلقات مخططات كوكسيتر.
| = [3 1,1 ,3 4 ,3 2,1 ]: | = [4,3 5 ,3 2,1 ]: | أو= [3 6,2,1 ]: |
ثلاث خلايا نحل منالعائلة، التي يتم إنشاؤها بواسطة مخططات كوكسيتر ذات الحلقات الطرفية هي:
مراجع
- تي. جوسيت : حول الأشكال المنتظمة وشبه المنتظمة في فضاء ذي أبعاد ن ، رسول الرياضيات ، ماكميلان، 1900
- أ. بول ستوت (1910). "الخصم الهندسي للشبه المنتظم من متعددات الأسطح العادية وحشوات الفضاء" (PDF) . Verhandelingen der Koninklijke Akademie van Wetenschappen te Amsterdam . الحادي عشر (1). أمستردام: يوهانس مولر. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 29 أبريل 2025.
- HSM Coxeter :
- HSM Coxeter, MS Longuet-Higgins und JCP Miller: Uniform Polyhedra , Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1954
- إتش إس إم كوكسيتر، الأشكال المتعددة المنتظمة ، الطبعة الثالثة، دوفر، نيويورك، 1973
- كتاب "المناظير: مختارات من كتابات إتش إس إم كوكسيتر" ، حرره إف. آرثر شيرك، وبيتر ماكمولين، وأنتوني سي. طومسون، وآسيا إيفيتش فايس، منشورات وايلي-إنترساينس، 1995، wiley.com ، ISBN 978-0-471-01003-6
- (الورقة 22) HSM Coxeter، متعددات الوجوه المنتظمة وشبه المنتظمة I ، [Math. Zeit. 46 (1940) 380–407، MR 2,10]
- (الورقة 23) HSM Coxeter، متعددات الوجوه المنتظمة وشبه المنتظمة II ، [Math. Zeit. 188 (1985) 559–591]
- (الورقة 24) HSM Coxeter، متعددات الوجوه المنتظمة وشبه المنتظمة III ، [Math. Zeit. 200 (1988) 3–45]
- إن دبليو جونسون : نظرية متعددات الوجوه المنتظمة وخلايا النحل ، أطروحة دكتوراه، جامعة تورنتو، 1966
- كليتزينغ، ريتشارد. "متعددات الوجوه المنتظمة ذات الأبعاد العشرة (بوليكسينّا) مع الاختصارات" .
روابط خارجية
- أسماء متعددة الأوجه
- متعددات الوجوه ذات الأبعاد المختلفة ، جوناثان باورز
- مسرد متعدد الأبعاد
- مسرد مصطلحات الفضاء الفائق ، جورج أولشيفسكي.
- 10-متعددات الوجوه
