#038 星の種・星の籠から角錐を立ち上げる

■1■この後長い時間をかけて、「星の種」と「星の籠」から立ち上げる角錐群を繋いで様々な道筋を辿りそれらを整理して行くのだが、その詳細はzone-27の#031〜#038にあるのでここでは簡単にまとめてみた。「星の種」と「星の籠」には2重、3重、5重の回転対称性があり、角錐群はそれに沿って起ち上げられる。

■2■分かったことは、星の種から外側に立ち上げる角錐の種類は以下の通り。


左から星の種に3角錐(小)×20、3角錐(大)×20、5角錐×12、4角錐×30を乗せた形

    20面体の正3角形面から→3角錐×20→ 60本 頂点を結ぶと正12面体
    1辺1の正3角形面から→3角錐×20→ 60本 頂点を結ぶと5芒星12面体
    5角錐の正5芒星面から→5角錐×12→ 60本 頂点を結ぶと正20面体
    黄金矩形の表裏2面から→4角錐×30→ 120本 頂点を結ぶと20-12面体
                            
(zone-26の#31参照)

■3■さらに同じところから逆の内向きに入れ込める角錐の種類は以下の通り。

    20面体の正3角形面から→3角錐×20→ 60本 頂点を結ぶと正12面体
    1辺1の正3角形面から→3角錐×20→ 60本 頂点を結ぶと20-12面体
    5角錐の正5芒星面から→5角錐×12→ 不可能
    黄金矩形の表裏2面から→4角錐×30→ 不可能   (zone-26の#32参照)

■4■星の種から正3角錐20個を立ち上げてその頂点を結ぶと5芒星12面体(星の籠)になった。この<星の種(30本)+接合部分(60本)+星の籠(60本)>の複合立体を構成する150本の綿棒は全て黄金比で交差している。星の籠にも2重、3重、5重の回転対称性があり、その軸に沿ってさらに角錐群を起ち上げられる。

■5■改めて見てみよう。星の籠から外側に立ち上げる角錐の種類は以下の通り。


左から星の籠に3角錐×20個、4角錐×30個、5角錐×12個を乗せた形

    1辺1の正3角形面から→3角錐×20個→ 60本 頂点を結ぶと正12面体
    1辺1の正方形面から →4角錐×30個→ 120本 頂点を結ぶと20-12面体
    1辺1/φの5角形面から→5角錐×12個→ 60本 頂点を結ぶと正20面体
                            
(zone-26の#35参照)

■6■そしてこれらの組み合わせにより様々なバリエーションが編まれる。理論的には全部乗せも可能なのだが、現実的にははすさまじい本数になために綿棒の太さの重なりから不可能だ。それぞれ2重・3重・5重の回転対称軸を介して、頂点を繋いでできる綿棒多面体は正12面体、正12面体、20-12面体になる。

20240123 Thursday