4차원 볼록 정다포체 4-Dimensional Regular Polychoron | |||||
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정이십사포체 regular icositetrachoron, 24-cell | |||||
3차원에 투영된 정이십사포체.[1] | |||||
슐레플리 기호 | {3,4,3} 또는 r{3,3,4} | ||||
대칭 | 대칭군 | [math(F_4)] | |||
대칭 차수 | 1152 | ||||
쌍대 | 정이십사포체[자기쌍대] | ||||
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초부피 | [math(\displaystyle 2 a^4)] | ||||
이면각 | [math(120\degree)] | ||||
반지름 | 외접구 | [math(a)] | |||
모서리접구 | [math(\dfrac{\sqrt{3}}{2}a)] | ||||
면접구 | [math(\dfrac{\sqrt{6}}{3}a)] | ||||
내접구 | [math(\displaystyle\frac{\sqrt{2}}{2} a)] |
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0 | 점(V) | 24 | ||||
1 | 모서리(E) | 96 | ||||
2 | 면(F) | {3} (정삼각형) | 96 | |||
3 | 셀(C) | {3,4} (정팔면체) | 24 |
다른 이름 | |||
옥타플렉스(octaplex), octahedral complex 옥타큐브(octacube) 하이퍼-다이아몬드(hyper-diamond) |
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1. 개요
正二十四胞體/24-cell, 또는 Regular icositetrachoron(복수는 -chora)한 개의 모서리에 세 개의 정팔면체가 만나고, 총 스물네 개의 정팔면체로 이루어진 정다포체. 또한 정십육포체의 꼭짓점을 모서리 절반까지 깎거나 정팔포체를 8개의 정육면체 초뿔[2]로 나눈 뒤 뒤집는 방법으로도 만들 수 있다.
정이십사포체를 그리려면 정팔면체를 그린 후, 안에 육팔면체를 그린 뒤 다시 육팔면체 안에 정팔면체를 하나 더 그리고, 육팔면체의 한 삼각형의 변을 안과 밖의 정팔면체의 삼각형의 꼭짓점과 이어지도록 이등변삼각형을 그리면 된다.
정이십사포체의 좌표를 사원수로 [math(\pm1)], [math(\pm i)], [math(\pm j)], [math(\pm k)], [math(\pm\dfrac{1}{2}\pm\dfrac{1}{2}i\pm\dfrac{1}{2}j\pm\dfrac{1}{2}k)]와 같이 나타낼 수 있다.
2. 기타
- [math(F_n)] 대칭에 해당하는 정다포체는 정이십사포체가 유일하다. 즉, 유일하게 대응되는 다른 차원의 볼록 정다포체가 없는 4차원 고유의 도형이다.[3][4]
- 모든 차원의 정다포체 중 유일하게 단체 혹은 정다각형이 아니면서 자기쌍대다.
- 초부피가 정확히 정팔포체의 2배, 정십육포체의 12배다. 또한 이포각이 120°으로 정십육포체, 정육각형과 같아 정이십사포체 정규 허니컴을 만들 수 있다.
[1] W축으로 회전하는 중이다. 눈에 보이는 것은 2차원 화면이나, 그래픽상 3차원에 투영되었다.[2] 밑포가 정육면체인 4차원 뿔이다.[3] 정이십사포체를 사용해서 만든 {3,4,3,3}과 그 쌍대인 {3,3,4,3}이 있으나, 이는 볼록 다포체가 아니라 4차원 초공간에서 표현되는 허니콤이다. 따라서 유한한 부피를 가진, 볼록 정다포체 중에는 정이십사포체에 대응되는 다른 차원의 도형은 없다.[4] 유사하게 정육면체를 사각뿔로 나눠 뒤집는 방식으로 만들 수 있고, 공간을 빈틈 없이 채울 수 있으며, 하위 차원에 꼭짓점부터 통과시켰을 때 비슷한 모양이 나타나는 마름모십이면체가 있고, 정이십사포체의 단면 중 마름모십이면체가 존재하긴 한다. 그러나 이는 정다면체도, 자기쌍대도 아니며, 군론의 측면에서 살펴봐도 정이십사포체는 [math(F_4)], 마름모십이면체는 [math(B_3)] 대칭에 해당하므로 서로 대응되지 않는다.