Кіріспе

Геометрияда Архимедтік қатты дене – барлық төбелері бірдей болатын 13 дөңес көпбұрыштан бірі, олардың жақтары тұрақты көпбұрыштардан тұрады және төбелері бір-біріне симметриялы. Архимед оларды алғаш рет санап шығарды. Олар дөңес біркелкі көпбұрыштар класына жатады, яғни беттері тұрақты және төбелері симметриялы көпбұрыштар, бұл класты Архимедтік қатты денелер, бес Платондық қатты дене (әрқайсысы тек бір типті көпбұрыш жақтарымен) және призмалар мен антипризмалардың екі шексіз отбасылары құрайды. Псевдоромбикубоктаэдр – тұрақты жақтары мен сәйкес төбелері бар қосымша көпбұрыш, бірақ ол әдетте Архимедтік қатты дене деп есептелмейді, өйткені ол төбелік транзитивті емес. Дөңес біркелкі көпбұрыштардан да үлкен класс – Джонсон қатты денелері, олардың тұрақты көпбұрыш жақтары міндетті түрде бірдей төбелерде кездеспейді. Бұл көпбұрыштарда төбелер бірдей, яғни қатты дененің жаһандық изометриясы кез келген төбені кез келген басқа төбеге ауыстырады. Байқалды, 14-ші көпбұрыш – созылған шаршылы гиробикупола (немесе псевдоромбикубоктаэдр) Архимедтік қатты дененің әлсіз анықтамасына сәйкес келеді, онда "бірдей төбелер" дегеніміз екі төбенің жанындағы көпбұрыштың бөліктері бірдей көрінеді (әр төбе маңындағы жақтардың бірдей пішіндері кездеседі және бірдей бұрыштар құрайды). Грюнбаум авторлардың Архимедтік қатты денелерді осы жергілікті анықтаманың бір түрін қолданып, 14-ші көпбұрышты жіберудегі жиі кездесетін қателіктеріне назар салды. Егер тізімге тек 13 көпбұрыш енгізілсе, анықтамада көпбұрыштың жергілікті маңайы емес, жаһандық симметриясы қолданылуы керек. Призмалар мен антипризмалар, олардың симметриялық топтары диэдрлік топтар болып табылады, тіпті олардың жақтары тұрақты көпбұрыштар болса да және олардың симметриялық топтары төбелері бойынша транзитивті әрекет етеді, әдетте Архимедтік қатты денелер деп есептелмейді. Осы екі шексіз отбасын ескермегенде, 13 Архимедтік қатты дене бар. Барлық Архимедтік қатты денелер (бірақ созылған шаршылы гиробикупола емес) тетраэдрлік, октаэдрлік және икосаэдрлік симметриялы Платондық қатты денелерден Уитхофф конструкциялары арқылы жасалуы мүмкін.

Атаудың шығу тегі

Архимедтік қатты денелер өз атауын Архимедтен алады, ол оларды қазір жоғалған еңбегінде талқылаған. Паппус Архимедтің 13 көпжақтан тұратын тізім жасағанын айтады. Ренессанс дәуірінде суретшілер мен математиктер жоғары симметрияға ие таза формаларды бағалады, ал шамамен 1620 жылы Иоганн Кеплер 13 көпжақты қайта ашты, сондай-ақ призмаларды, антипризмаларды және Кеплер-Поансо көпжақтары деп аталатын дөңес емес денелерді анықтады. (Ренессанс кезінде Архимедтік қатты денелердің қайта ашылуы туралы толық ақпарат алу үшін қараңыз.) Кеплер созылған шаршылы гиробикуполаның (псевдоромбикубоктаэдр) да авторы болуы мүмкін: кем дегенде, ол бір рет 14 Архимедтік қатты дене бар екенін мәлімдеген. Дегенмен, оның жарияланған тізімі тек 13 біртекті көпжақты қамтиды, ал псевдоромбикубоктаэдрдің бар екендігі туралы алғашқы нақты мәлімдемені 1905 жылы Дункан Сомервилл жасады.

Қасиеттері

Төбелердің саны бұрыштық кемшілікке 720° бөлінгенмен анықталады. Кубоктаэдр және икозидодекаэдр жиектері біркелкі және квази-реттік деп аталады. Архимедтік көпжақтардың қосарлылары каталандық көпжақтар деп аталады. Бипирамидалар мен трапезоэдрлермен бірге, олар реттелген төбелері бар беттері біркелкі көпжақтар болып табылады.

Хиралдылық

Снаб текшесі мен снаб додекаэдрі хиральды деп аталады, себебі олар сол қол формасында (латынша: levomorph немесе laevomorph) және оң қол формасында (латынша: dextromorph) келеді. Егер бір нәрсе бір-бірінің үш өлшемді көрінісі болатын бірнеше түрде болса, онда осы түрлер энантиоморфтар деп аталады. (Бұл номенклатура кейбір химиялық қосылыстардың түрлері үшін де қолданылады.)

Пайдаланылған әдебиеттер

. Жаңадан басылды .