(311)5つのプラトン立体と5の構造

- 面数 3角数 点数 3角数 線数 3角数 回転対称軸 面と点の和 1つの面の角数 1点に集まる線数 2面角 中心角
正4面体 10 10 21 70度32分 109度28分
正6面体 21 36 12 78 13 14 - - 90度 70度32分
正8面体 36 21 12 78 13 14 - - 109度28分 90度
正12面体 12 78 20 210 30 465 31 32 - - 116度34分 41度49分
正20面体 20 210 12 78 30 465 31 32 - - 138度11分 63度26分
合計数 50 355 50 355 90 1107 102 100 18 18 - -
 正多面体はそれぞれ同一の角度、同形の面、同長の線で構成されている根源的な3次元立体である。それは正4面体、正6面体、正8面体、正12面体、正20面体の5つで、完全な対称性を有している。そのため正多面体だけが、全ての頂点と接する外接球、全ての線心と接する中接球、全ての面心と接する内接球を持っている。この正多面体はそれを研究したギリシアの哲学者の名にちなんで、プラトン立体とも呼ばれている。

 5つのプラトン立体において面点変換のできる双対立体は<正6面体−正8面体>、<正12面体−正20面体>、そして正4面体は自身と双対なので<正4面体−正4面体>であった。このミクロ−マクロ方向に面点変換できる2者を左右に配し、中接球を共有させて空間的に直交させた相貫体をその中心に据えてみよう。そしてこの相貫体の全ての凸部分つまり角錐を取り去った立体(2立体の重なった部分の形)を相貫体の上に乗せ、逆にその全ての角錐の頂点をつないだ時にできる立体を下に置いてみよう。するとこの3つの双対立体の組は、それぞれ下のような同型の5つ組の関係構造となる。この5つ組構造において左右はもちろんだが、上下もまた面点変換が可能な立体のペアとなっている。つまり<ベクトル平衡体−菱形12面体>及び<12・20面体−菱形30面体>もまた双対立体なのである。

 なお<正4面体−正4面体>をカップリングして全ての頂点をつないだ時にできる立体は正6面体で、その1つの面の対角線の比率は1:1である。<正6面体−正8面体>のそれからできる立体は菱形12面体で、同じく1つの面の対角線の比率は1:√2である。そして<正12面体−正20面体>からは、1つの面の対角線の比率が1:φの菱形30面体ができている。