تبليط مربع

في الهندسة ، التبليط المربع أو التبليط المربع أو الشبكة المربعة هو تبليط منتظم للمستوى الإقليدي يتكون من أربعة مربعات حول كل رأس . أطلق عليه جون هورتون كونواي اسم "الرباعية" . [ 1 ]

البنية والخصائص

الأرضيات ولوحة الألعاب

تتكون بنية التبليط المربع من نوع واحد من البلاطات الأولية المتطابقة ، وهو المربع ، الذي يشترك في رأسين مع مربعات أخرى مماثلة. هذا مثال على التبليط أحادي السطوح. [ 2 ] كل رأس في التبليط محاط بأربعة مربعات، مما يدل على تكوين رأسي كما يلي:4.4.4.4{\displaystyle 4.4.4.4}أو44{\displaystyle 4^{4}}[ 3 ] يمكن اعتبار رؤوس المربع بمثابة شبكة، وبالتالي يمكن تشكيل تبليط المربعات من خلال هذه الشبكة . [ 4 ] هذا التبليط شائع في أرضيات وألواح الألعاب. [ 5 ] وهو تبليط ثنائي ذاتي ، أي أن مركز كل مربع يتصل بمركز مربع مجاور له، مشكلاً تبليط المربعات نفسه. [ 6 ]

يؤثر التبليط المربع بشكل متعدٍّ على أعلام التبليط. في هذه الحالة، يتكون العلم من رأس وحافة وبلاطة متصلة ببعضها في التبليط. ببساطة، لكل زوج من الأعلام عملية تناظر تربط العلم الأول بالثاني: وهي عملية تناظر رأسي (ربط رأس البلاطة برأس بلاطة أخرى)، وعملية تناظر حافة (ربط الحافة بحافة أخرى)، وعملية تناظر وجهي (ربط البلاطة المربعة ببلاطة مربعة أخرى). وبتحقق هذه الخصائص الثلاث، يُصنف التبليط المربع كواحد من ثلاثة أنواع من التبليط المنتظم ؛ النوعان المتبقيان هما التبليط المثلثي والتبليط السداسي ، حيث تكون بلاطاته الأولية مثلثات متساوية الأضلاع وسداسيات منتظمة ، على التوالي. [ 7 ] زمرة التناظر للتبليط المربع هي p4m: توجد زمرة ثنائية السطوح من الرتبة 4 للبلاطة، وزمرة ثنائية السطوح من الرتبة 2 حول الرأس المحاط بأربعة مربعات تقع على خط الانعكاس. [ 8 ]

يتشكل التبليط المربع بالتناوب من خلال تجميع عدد لا نهائي من الدوائر المرتبة رأسيًا وأفقيًا، حيث تتلامس أقطارها المتساوية عند مركز كل نقطة مع أربع دوائر أخرى. [ 9 ] وتكون أكثر كثافة في هذا التبليط هيπ40.785{\textstyle {\frac {\pi }{4}}\approx 0.785}[ 10 ]

التبليطات المتكافئة طوبولوجيًا

تتميز التبليطات متساوية الأوجه بتطابق الأوجه ( خاصية التعدي على الأوجه ) وتطابق الرؤوس . يوجد ثمانية عشر نوعًا مختلفًا، ستة منها عبارة عن مثلثات لا تتصل حوافها ببعضها، أو أشكال رباعية ذات ضلعين متوازيين. يفترض التناظر المذكور أن جميع الأوجه لها نفس اللون. [ 11 ]

اثنا عشر تبليطًا رباعيًا متساوي الأوجه، وستة تبليطات مثلثة لا تغطي الحافة إلى الحافة

توجد ثلاثة أشكال هندسية منتظمة معقدة غير مضلعة ، تشترك في رؤوس التبليط المربع. تحتوي الأشكال الهندسية المنتظمة المعقدة غير المضلعة على رؤوس وحواف، حيث يمكن أن تحتوي الحواف على رأسين أو أكثر. تخضع الأشكال الهندسية المنتظمة غير المضلعة p{q}r للقيد التالي: 1/ p + 2/ q + 1/ r = 1. تحتوي الحواف على p رأسًا، وتكون أشكال الرؤوس r- مضلعة. [ 12 ]

ذاتي الازدواجيةثنائيات
4{4}4 أو2{8}4 أو4{8}2 أو

انظر أيضاً

مراجع

  1. كونواي، جون هـ .؛ بورجيل ، هايدي؛ غودمان-ستراوس، حاييم (2008). تناظرات الأشياء . إيه كيه بيترز. ص 288. ISBN  978-1-56881-220-5.
  2. ↑ آدامز ، كولين (2022). كتاب التبليط: مقدمة في النظرية الرياضية للتبليط . الجمعية الرياضية الأمريكية. ص 23. ISBN  9781470468972.
  3. غرونباوم وشيبارد (1987) ، ص 59 . 
  4. غرونباوم، برانكو ؛ شيبارد، جي سي (1987). التبليط والأنماط . دبليو إتش فريمان. ص 21 ، 29 . 
  5. لورينزو، سادون (2008). طوبولوجيا فضاءات التبليط . الجمعية الرياضية الأمريكية. ص 1. ISBN  978-0-8218-4727-5.
  6. نيلسون، رويس؛ سيجرمان، هنري (2017). "تصور خلايا النحل الزائدية". مجلة الرياضيات والفنون . 11 (1): 4-39 . arXiv : 1511.02851 . doi : 10.1080/17513472.2016.1263789 .
  7. غرونباوم وشيبارد (1987) ، ص 35 . 
  8. Grünbaum & Shephard (1987) ، ص 42 ، انظر ص 38 لمزيد من التفاصيل حول الرموز. 
  9. ويليامز، روبرت (1979). الأساس الهندسي للبنية الطبيعية: كتاب مرجعي في التصميم . منشورات دوفر. ص 36. ISBN  0-486-23729-X.
  10. أوكيف، م.؛ هايد، ب. ج. (1980). "الشبكات المستوية في كيمياء البلورات". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن. السلسلة أ، العلوم الرياضية والفيزيائية . 295 (1417): 553-618 . Bibcode : 1980RSPTA.295..553O . doi : 10.1098 / rsta.1980.0150 . JSTOR 36648. S2CID 121456259 .  
  11. Grünbaum & Shephard (1987) ، ص 473 481 . 
  12. كوكسيتر، متعددات الوجوه المعقدة المنتظمة، ص 111-112، ص 136.
فضاءعائلةأ~ن-1{\displaystyle {\tilde {A}}_{n-1}}ج~ن-1{\displaystyle {\tilde {C}}_{n-1}}ب~ن-1{\displaystyle {\tilde {B}}_{n-1}}د~ن-1{\displaystyle {\tilde {D}}_{n-1}}جي~2{\displaystyle {\tilde {G}}_{2}}/F~4{\displaystyle {\tilde {F}}_{4}}/هـ~ن-1{\displaystyle {\tilde {E}}_{n-1}}
E 2تبليط موحد0 [3]δ 3h δ 3q δ 3سداسي
E 3قرص العسل المحدب المنتظم0 [4]δ 4h δ 4q δ 4
E 4قرص عسل رباعي منتظم0 [5]δ 5h δ 5q δ 5قرص العسل ذو 24 خلية
E 5قرص عسل موحد من 50 [6]δ 6h δ 6q δ 6
E 6قرص عسل موحد بستة أشكال0 [7]δ 7h δ 7q δ 72 22
E 7قرص عسل موحد مكون من 7 خلايا0 [8]δ 8h δ 8q δ 81 333 31
E 8قرص عسل موحد مكون من 8 أجزاء0 [9]δ 9h δ 9q δ 91 522 515 21
E 9قرص عسل موحد مكون من 9 خلايا0 [10]δ 10h δ 10q δ 10
E 10قرص عسل موحد مكون من 10 أجزاء0 [11]δ 11h δ 11q δ 11
E n −1قرص عسل منتظم ( ن - 1)0 [ ن ]δ nh δ nq δ n1 كيلو 22 كيلو 1كيلو 21