025−プラトン立体同士の包含関係
 
 プラトン立体は正4面体、正6面体、正8面体、正12面体、正20面体の5種類しかないが、それぞれの立体が他のそれぞれの立体を内包することができる。1つの立体が他の4種類を内包すると順列組み合わせで考えれば、少なくとも4×5=20のパターンを想定できると考えるだろう。実際は正4面体の自己双対性があるから、右の1つを入れれば最低でも21パターン。

 しかし実際に目に見える形としてはどうなっているのだろう。面点変換できる双対関係のペアはイメージできるが、それ以外の関係はどんな形になっているのだろう?その他にも3接球の共有の仕方によって、ほかにもパターンがあり、そこでは黄金分割比の存在が重要になってくる。しかし今回はまずは見ることに徹しよう。

    
 026−正4面体の中の4つのプラトン立体
 
 正4面体と正6面体・正8面体の関係はさほど難しくない。正6面体の接点は[025]の正4面体と同じ面央で、8つある頂点の4つと接している。正8面体とはその6頂点と6つの線央とで接している。前者は内接球−外接球共有であり、後者は中接球−外接球共有である。

 正12面体とは、その20個ある頂点の内の4つと面央で接している。これは内接球−外接球共有である。正20面体は正12面体の面点変換として見ることができるだろう。それぞれ20ある面の4面で接しているが、黄金分割比の関与で傾いていることに注意。両者共に他にも残る16の要素を4つずつ使えるので、全部で5種類ずつのバリエーションがある。



    
 027−正6面体の中の4つのプラトン立体
 
 正6面体と外接球を共有する正4面体は、正6面体の8頂点の内の4つを共有し、6面の対角線と6本の線が重なっている。正8面体とはシンプルな面点変換である。

 正12面体は20個ある点の12点もしくは30本ある線の内の6本とで、正6面体の6面と接している。また正20面体は12個ある点全てもしくは30本ある線の内の6本とで、正6面体の6面と接している。それぞれ対の位置にある線の直交関係に注意。またこの正6面体の面上にある、正12面体と正20面体の線も直交していることも失念しないように。



    
 028−正8面体の中の4つのプラトン立体
 
 この正4面体及び正6面体は、その外接球を正8面体の内接球と共有している。正4面体が自身の双対な正4面体と自己相貫した形の頂点と、この正6面体は同じである。それぞれ正8面体の8面と4面及び8面で接している。

 一方正12面体と正20面体は、面に接している頂点及び線に接している頂点が黄金分割比で傾き、ずれていることに注意。この双対立体は正8面体の各面の上でも面点変換しているが、その傾き(回転)の角度にも注目のこと。



    
 029−正12面体の中の4つのプラトン立体
 
 ここでも正4面体と正6面体は、正12面体の20個の点の内の4点及び8点を共有している。正6面体にはこの他にもあと4種類の内包のされ方があり、全部で5重の空間対称性を有している。正4面体はそれぞれに対があるので、右手系と左手系という2種類の5重自己相貫立体が想定できる(これらについては後で見ることになる)。

 そしてその正6面体を面点変換すれば、正8面体の内包構造における空間の位置と対称性も予見できてくる。正6面体の12本の線が正12面体の12面とどのように接しているか、また正8面体の6頂点が正12面体の30本の殿位置の線央で接しているかよく見てみること。なお正20面体は単純に面点変換による外接球−内接球共有の関係である。



    
 030−正20面体の中の4つのプラトン立体
 
 双対の関係、面点変換、内接球−中接球−外接球の関係、5重対称性などを丁寧に組み合わせて眺めれば、この平面的な図からプラトン立体同士の関係を立体的に見て取ることができるだろう。しかしまずは欲張らすにひとつひとつを眺めることから始めよう。