#003 ケプラーの星形8面体を作る

■1■プラトン立体5種類はさらにそれぞれの双対(面点変換できるペア)として、(1)正4面体(ペアは自分自身)、(2)正6面体と正8面体のペア、(3)正12面体と正20面体のペアの3種に分類できる。その中で正4面体だけが、回転対称軸上の対が<面-点>になっており、面点変換しても向き付けが逆の自身になる。

■2■ミクロ-マクロ方向にどこまでも面点変換が続く正4面体の、面点変換前後での2つの体積比は1:27だが、この2つの正4面体の体積比を1:1にして同一空間に相貫させた形が、ケプラーの星形8面体だ。この形状の中から共通部分としての正8面体と、頂点を結んだ形状としての正6面体が生まれる。


正8面体に正3角錐8つ付けた形と、綿棒を交差させて作った形

■3■このケプラーの星形8面体を綿棒で作る方法は2つある。まず一番シンプルなものが、まず正8面体を作ってから、その8面に3角錐を8つ立てるというもので、全部で36本用いる。もう1つは綿棒自身を「X」字に直交させたものを6面として、12本で作る方法だ。これらは体積比1:8のサイズ比である。

■4■正4面体の2面角は70.5度であり、中心角は109.5度である。2者を合わせると平角180度になるが、このケプラーの星形8面体から生じる正8面体の2面角は109.5度であり、2面角は180度の1/2の直角90度である。また正6面体の中心核は79.5度であり、2面角は90度になっている。共に線数は12本だ。

■5■最も少ない要素(点4,線6,面4)からなる正4面体が2つ重なってできる正6面体と正8面体の線数は、正4面体2個分であり、2立体の面の和(6+8=)14と点の和(8+6=)14は、正4面体の要素の和(4+6+4=)14に等しい。星形8面体の各面における対角線の比1:1は「赤胴比」とも呼ばれている。

20240105 Friday