متعدد الوجوه منتظم مكون من 10 أجزاء

رسوم بيانية لثلاثة متعددات وجوه منتظمة ومتعددات وجوه منتظمة ذات صلة .
10-simplex10-simplex مختصرمُقوَّم 10-simplex
كانتليتد 10-سيمبلكسرونشينيتد 10-سيمبلكس
مُعَزَّز 10-أحاديخماسي 10-سيمبلكسسداسي 10-بسيط
سباعي 10-simplexثماني الأضلاع 10-simplexمُحاط بـ 10-simplex
10-orthoplex10-orthoplex المختصر10-orthoplex المعدل
مكعب ذو 10 خاناتمكعب مقطوع ذو 10 أبعادمكعب مصحح 10
10-نصف مكعبمكعب صغير مُقتطع بحجم 10 ميكروبوصة

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 :

  1. {3,3,3,3,3,3,3,3,3} - 10-simplex
  2. {4,3,3,3,3,3,3,3,3} - مكعب ذو 10 أبعاد
  3. {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 :

8مجموعة كوكسيترمخطط كوكسيتر-دينكين
1١٠[3 9 ]
2ب 10[4,3 8 ]
3D 10[3 7,1,1 ]

تتضمن الأشكال المتعددة المنتظمة والمتجانسة ذات العشرة أوجه المختارة من كل عائلة ما يلي:

  1. عائلة سيمبلكس : A 10 [3 9 ] -
    • 527 متعدد الوجوه المنتظم ذو العشرة أبعاد كبدائل للحلقات في مخطط المجموعة، بما في ذلك حلقة منتظمة واحدة:
      1. {3 9 } - 10-simplex -
  2. عائلة المكعب الفائق / أورثوبليكس : B 10 [4,3 8 ] -
  3. 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. 1 7,1 - مكعب نصفي ذو 10 أو مكعب نصفي -
      2. 7 1,1 - 10-orthoplex -

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.

8الرسم البيانيمخطط كوكستر-دينكين رمز شلايفلي الاسمعدد العناصر
تسعة وجوهثمانية وجوهسبعة وجوهستة أوجهخمسة وجوهأربعة أوجهالخلاياوجوهالحوافالرؤوس
1

t 0 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} 10-simplex (ux)

11551653304624623301655511
2

t 1 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} مُقوَّم 10-simplex (ru)

49555
3

t 2 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثنائي التوجيه 10-simplex (bru)

1980165
4

t 3 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} 10-simplex مصحح ثلاثياً (صحيح)

4620330
5

t 4 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} رباعي التصحيح 10-simplex (teru)

6930462
6

t 0,1 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} مجموعة عشرية مبتورة (tu)

550110
7

t 0,2 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} مُعَدَّل 10-simplex

4455495
8

t 1,2 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} بتات مقطوعة 10-simplex

2475495
9

t 0,3 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} رنسيناتيد 10-سيمبلكس

158401320
10

t 1,3 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثنائي القنوات 10-simplex

178201980
11

t 2,3 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثلاثي القطع 10-simplex

66001320
12

t 0,4 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} 10-simplex مجزأ

323402310
13

t 1,4 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثنائي التناظر 10-simplex

554404620
14

t 2,4 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثلاثي الأضلاع 10-simplex

415804620
15

t 3,4 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} رباعية القطع 10-simplex

115502310
16

t 0,5 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} خماسي 10-simplex

415802772
17

t 1,5 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثنائي 10-simplex

970206930
18

t 2,5 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثلاثي القطع 10-simplex

1108809240
19

t 3,5 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} رباعي الأضلاع 10-simplex

623706930
20

t 4,5 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} خماسي القطع 10-simplex

138602772
21

t 0,6 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} سداسي عشري بسيط

346502310
22

t 1,6 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثنائي خماسي 10-simplex

1039506930
23

t 2,6 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} مُركب ثلاثي الستيرات ذو 10 وحدات

16170011550
24

t 3,6 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} رباعي القطع 10-simplex

13860011550
25

t 0,7 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} سباعي 10-simplex

184801320
26

t 1,7 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثنائي سداسي 10-بسيط

693004620
27

t 2,7 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثلاثي الأضلاع 10-simplex

1386009240
28

t 0,8 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثماني الأضلاع 10-simplex

5940495
29

t 1,8 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} ثنائي سباعي 10-بسيط

277201980
30

t 0,9 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} مُحاطة بـ 10-simplex

990110
31t 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 {3,3,3,3,3,3,3,3,3} مجموعة عشرية مقطوعة19958400039916800

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.

8الرسم البيانيمخطط كوكستر-دينكين رمز شلايفلي الاسمعدد العناصر
تسعة وجوهثمانية وجوهسبعة وجوهستة أوجهخمسة وجوهأربعة أوجهالخلاياوجوهالحوافالرؤوس
1t 0 {4,3,3,3,3,3,3,3,3} مكعب ذو 10 أبعاد (deker)201809603360806413440153601152051201024
2t 0,1 {4,3,3,3,3,3,3,3,3} مكعب 10 مقطوع (tade)5120010240
3t 1 {4,3,3,3,3,3,3,3,3} مكعب مصحح ذو 10 أضلاع (rade)460805120
4t 2 {4,3,3,3,3,3,3,3,3} مكعب 10 ثنائي التصحيح (مصفوفة)18432011520
5t 3 {4,3,3,3,3,3,3,3,3} مكعب ثلاثي التصحيح ذو 10 أبعاد (تبادل)32256015360
6t 4 {4,3,3,3,3,3,3,3,3} مكعب رباعي التصحيح ذو 10 أبعاد (terade)32256013440
7t 4 {3,3,3,3,3,3,3,3,4} رباعي التصحيح 10-orthoplex (terake)2016008064
8t 3 {3,3,3,3,3,3,3,4} ثلاثي التوجيه 10-orthoplex (trak)806403360
9t 2 {3,3,3,3,3,3,3,3,4} ثنائي التوجيه 10-orthoplex (مكابح)20160960
10t 1 {3,3,3,3,3,3,3,3,4} مُعدَّل 10-orthoplex (مشط)2880180
11t 0,1 {3,3,3,3,3,3,3,3,4} مقطع 10-orthoplex (مأخوذ)3060360
12t 0 {3,3,3,3,3,3,3,3,4} 10-orthoplex (ka)102451201152015360134408064336096018020

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.

8الرسم البيانيمخطط كوكستر-دينكين رمز شلايفلي الاسمعدد العناصر
تسعة وجوهثمانية وجوهسبعة وجوهستة أوجهخمسة وجوهأربعة أوجهالخلاياوجوهالحوافالرؤوس
110-نصف مكعب (هيد)532530024000648001155841424641228806144011520512
2مكعب 10-ديميكوب مقطوع (thede)19584023040

خلايا نحل منتظمة وموحدة

توجد أربع مجموعات كوكسيتر أفينية أساسية تولد تبليطات منتظمة وموحدة في الفضاء ذي 9 أبعاد:

8مجموعة كوكسيترمخطط كوكسيتر-دينكين
1أ~9{\displaystyle {\tilde {A}}_{9}}[3 [10] ]
2ب~9{\displaystyle {\tilde {B}}_{9}}[4,3 7 ,4]
3ج~9{\displaystyle {\tilde {C}}_{9}}h[4,3 7 ,4] [4,3 6 ,3 1,1 ]
4د~9{\displaystyle {\tilde {D}}_{9}}q[4,3 7 ,4] [3 1,1 ,3 5 ,3 1,1 ]

تشمل الأشكال الهندسية المنتظمة والموحدة ما يلي:

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.

سؤال¯9{\displaystyle {\bar {Q}}_{9}}= [3 1,1 ,3 4 ,3 2,1 ]:S¯9{\displaystyle {\bar {S}}_{9}}= [4,3 5 ,3 2,1 ]:هـ10{\displaystyle E_{10}}أوتي¯9{\displaystyle {\bar {T}}_{9}}= [3 6,2,1 ]:

ثلاث خلايا نحل منهـ10{\displaystyle E_{10}}العائلة، التي يتم إنشاؤها بواسطة مخططات كوكسيتر ذات الحلقات الطرفية هي:

مراجع

  1. 1 2 3 ريتشسون، د.؛ جوهرة أويلر: صيغة متعدد السطوح وولادة علم الطوبولوجيا ، برينستون، 2008.
  • 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" .
عائلةأنب نI 2 ( p ) / D nE 6 / E 7 / E 8 / F 4 / G 2H n
مضلع منتظممثلثمربعبي-جونمسدسالبنتاغون
متعدد السطوح منتظمرباعي الأوجهثماني الأوجهمكعبمكعب ديميكيوبالمجسم ذو الاثني عشر وجهًاالمجسم ذو العشرين وجهًا
بوليكلورون موحدبنتاشورون16 خليةتيسيراكتديميتسيراكت24 خلية120 خلية600 خلية
متعدد الوجوه الخماسي المنتظم5-simplex5-أورثوبليكس5-كيوب5-نصف مكعب
متعدد الوجوه سداسي منتظم6-simplex6-أورثوبليكس6-كيوب6-نصف مكعب1 222 21
متعدد الوجوه منتظم ذو 7 أوجه7-simplex7-أورثوبليكس7-كيوب7-نصف مكعب1 322 313 21
متعدد الوجوه منتظم ذو 8 أوجه8-simplex8-أورثوبليكس8-كيوب8-نصف مكعب1 422 414 21
متعدد الوجوه ذو 9 أجزاء متجانس9-simplex9-أورثوبليكس9-كيوب9-نصف مكعب
متعدد الوجوه منتظم مكون من 10 أجزاء10-simplex10-أورثوبليكس10-كيوب10-نصف مكعب
متعدد السطوح المنتظم من النوع nn - سيمبلكسن - أورثوبليكسن - كيوبن - نصف مكعب1 k22 k1k 21متعدد الوجوه الخماسي n
المواضيع: عائلات متعددات الوجوهمتعدد الوجوه المنتظمقائمة متعددات الوجوه المنتظمة والمركباتعمليات متعددات الوجوه