(551)面点変換による体積比

 3次元の多面体にはそれぞれその立体を面点変換した時にできる双対立体というものがある。5種類のプラトン立体のうち、<正6面体−正8面体>、そして<正12面体−正20面体>が双対立体のペアである。そしてZONE−2(233)では自分自身と双対の関係にある正4面体の面点変換とその体積比を見た。ここではこの3次元で一番馴染んでいる正6面体とその双対立体の正8面体が面点変換により、その体積が実際にどのように変わっていくのかを見てみよう。正4面体は自分自身と双対の関係にあるので、2度の面点変換でその体積比は1:27:729であった。しかし正6面体は面点変換すると正8面体となり、それをもう1度面点変換して始めて正6面体に戻る。つまり2回の面点変換を2度、全部で5回の面点変換によって3重の正6面体となり、その体積比が1:27:729となるのである。

 それではその間の体積比はどうなっているのだろう。最初の正8面体を5回マクロ方向に面点変換すると、それらの体積比は下のように1:6:27:162:729となる。また正6面体は同様に2:9:54:243:1458(または1:9/2:27:243/2:729)となる。つまり正8面体に外接する正6面体は、元の正8面体の体積の6倍となり、また正6面体に外接する正8面体の体積は元の正8面体の9/2となるのである。このように双対の立体と面点変換をして元の立体に戻るということを繰り返すと、最初の立体を基本の1とすると多面体の体積比は1:27:729…、もしくは3
0:33:36:39…となっていることが分かる。これは他の多面体でも同様である。

正8面体 正6面体 正8面体 正6面体 正8面体 正6面体  
27 162 729 4374 ……a
    54 243 1458 ……b