四维超正方体 四维超正方体-四维超正方体,四维超正方体-对称群

四维超正方体是一种四维的超正方体(英语:hypercube)。在几何学中,四维超正方体是立方体的四维类比,有8个立方体胞。四维超正方体之于立方体,就如立方体之于正方形。

超正方体_四维超正方体 -四维超正方体

(英语:tesseract)或正八胞体,是一种四维的超正方体(英语:hypercube)。在几何学中,四维超正方体是立方体的四维类比,有8个立方体胞。四维超正方体之于立方体,就如立方体之于正方形。

在四维欧几里得空间的标准四维方体是点(±1,±1,±1,±1)的凸包。它包含了点:

四维方体由八个超平面(xi=±1)包围。两两非平行超平面相交,共形成四维方体的24个正方形面。每条棱有3个立方体和3个正方形相交。在每一顶点有4个立方体、6个正方形和4条棱相交。四维方体共有8个立方体、24个正方形、32条棱和16个顶点。
四维方体的每一顶点与4条棱相邻,所以四维方体的顶点形是正四面体。所以四维方体的施莱夫利符号是{4,3,3}。其对偶多胞体是正十六胞体,施莱夫利符号是{3,3,4}。

四维超正方体 四维超正方体-四维超正方体,四维超正方体-对称群

超正方体_四维超正方体 -对称群构造

作为一个超方形,超立方体可被识别为不同对称群的多胞体:首先,它是四维的超方形――一个凸正多胞体――四维超立方体,对应施莱夫利符号{4,3,3},Coxeter-Dynkin符号为,具有考斯特BC4对称群(即超方形―正轴形对称群)构造,阶为384。同时,它也可被看作是立方体的四维棱柱,对应施莱夫利符号{4,3}×{},Coxeter-Dynkin符号,这个对称群的阶只有96。并且,它还是四维以上高维才有的两个二维以上多胞形的欧拉乘积――复棱柱的一个,即4,4复棱柱,是两个正方形的乘积,对应施莱夫利符号{4}×{4},Coxeter-Dynkin符号为,群阶64。它还是正四棱柱棱柱{4}×{}×{},,群阶32。它还是线段棱柱棱柱棱柱{}×{}×{}×{},,群阶16。

超正方体_四维超正方体 -投射

四维方体不易想象,但可以投射至3维或2维空间。在2维平面的投射,把顶点位置调整后,可以了解更多。如此获得的图像,不再反映四维方体空间构造,而是反映顶点间的联系。以下给出一些例子。

第一幅图显示四维方体本质上从结合2个立方体,连结对应顶点得来。第二幅图反映出四维方体每条边等长,也可以看出立方体如何互相连结。第三幅图按著每一顶点由最底一顶点出发沿着棱走的长度排列。
四维立方
四维立方
四维立方

超正方体_四维超正方体 -可视化


可视化四维立方
可视化四维立方
可视化思维立方
四维立方展开图

  

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