#010 切頂6面体と切頂8面体を作る

■1■切頂6面体もコンパクトに作るとしたら、2つ飛ばしの8芒星を6面にした形で示すことができるだろう(8×6=48本)。これも切頂6面体の36本の稜線は物質としては存在せず、24個の頂点を幾何学的イメージで共有することになる。この形は8芒星同士で互いに支え合うので強固であり造形も面白い。

■2■もう1つ、切頂8面体を見てみよう。切頂8面体は単体で空間充填(空間内を図形で隙間なく埋め尽くす操作)する多面体だ。他に単体で3次元空間を充填可能なのは、正6面体と菱形12面体、それとアルキメデスの正3角柱と正6角柱の5種類だけである。それでは1辺1単位の切頂8面体を作ってみよう。

■3■まず中心に正8面体を据え、それをケプラーの星形8面体にする。次に12個ある星形の凹部分に正8面体を12個接続させる。そしてそのまま6方向で正8面体の頂点を正方形に繋ぐと切頂8面体になる。この切頂部に正4角錐を6つ立てると、切頂4面体の時と同様に3倍体の正8面体になる事が分かる。

■4■この1辺が1単位の切頂8面体は全部で(36+84+24=)144本を使用することになる。なお5種類の切頂多面体の本来の点・線・面の要素は以下のようになっている。

       頂点 辺数 面数
切頭4面体   12  18  8 (=正3角形4+正6角形4)
切頭6面体   24  36  14 (=正方形6+正3角形8)
切頭8面体   24  36  14 (=正6角形8+正方形6)
切頭12面体   60  90  32 (=正5角形12+正3角形20)
切頭20面体   60  90  32 (=正3角形20+正5角形12)


20240107 Sunday