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Axiomas de Origami en cuatro dimensiones

Cuáles son los axiomas del origami cuatridimensional.

Si el origami estándar se considera tridimensional, tiene puntos, líneas, superficies y pliegues para crear una forma tridimensional a partir de la superficie plegada. Este origami estándar tiene siete axiomas que se han demostrado completos.

La pregunta que tengo es si estos mismos axiomas se aplican al origami cuatridimensional que tiene líneas, superficies, formas y produce formas plegadas a lo largo de superficies en la cuarta dimensión. O hay más axiomas en el origami cuatridimensional.

No encuentro esta cuestión abordada en la literatura. El origami cuatridimensional no parece ser todavía un campo de estudio.

14voto

John Topley Puntos 58789

En el $n$ -En el caso de una pregunta de origami dimensional, se comienza con un conjunto genérico de hiperplanos y sus intersecciones, que puede ser una colección de $k$ -planos de dimensión. Un "axioma" es un conjunto de restricciones de incidencia que determina un hiperplano de reflexión único, o posiblemente un hiperplano de reflexión que es una solución aislada aunque no sea única. El espacio de hiperplanos disponibles también es $n$ -dimensional. Cada restricción de incidencia tiene una codimensión. Un conjunto de restricciones independientes constituye un axioma cuando sus codimensiones suman $n$ .

Es fácil escribir una simple restricción de incidencia en una reflexión $R$ y calcular su codimensión. Si $n=2$ entonces las restricciones simples son las siguientes:

  1. $R(L) = L$ para una línea $L$ ,
  2. $R(x) = x$ para un punto $x$ ,
  3. $R(x) \in L$ ,
  4. $R(L_1) = L_2$ y
  5. $R(x_1) = x_2$

Las tres primeras restricciones tienen codimensión 1 y las dos últimas tienen codimensión 2. Formalmente hay 8 maneras de combinar estas restricciones para hacer axiomas. Sin embargo, 1 no puede usarse dos veces en la geometría euclidiana, por lo que quedan otras 7. Estos son los siete axiomas que aparecen en la página de Robert Lang. Resulta que a Huzita se le pasó combinar el 1 y el 3. Si se pudiera tener un origami hiperbólico, se tendrían 8 axiomas.

Puede seguir el mismo razonamiento en $n=3$ dimensiones. Las restricciones simples pueden escribirse de nuevo:

  1. $R(x) = x$ para un punto $x$ (1)
  2. $R$ fija una línea $L$ en punto (2)
  3. $R(L) = L$ reflejándolo (2)
  4. $R(P) = P$ para un avión $P$ (1)
  5. $R(x) \in L$ (2)
  6. $R(x) \in P$ (1)
  7. $R(L) \subset P$ (2)
  8. $R(x_1) = x_2$ (3)
  9. $R(L_1) \cap L_2 \ne \emptyset$ (1)
  10. $R(P_1) = P_2$ (3)

He escrito las codimensiones de estas restricciones entre paréntesis. Como antes, se pueden combinar estas restricciones. Algunos pares, como 3 y 4, no pueden combinarse. Tampoco puedes usar 4 tres veces. Si se hace todo esto correctamente, no es tan difícil hacer una lista de axiomas que se parezca a las de 2 dimensiones. (Posiblemente me he equivocado en esta lista o me he olvidado de algo, pero no es difícil repasar esto correctamente).

Sin embargo, hay una posible sutileza que no sé cómo abordar. A saber, supongamos que se hace alguna configuración complicada utilizando combinaciones de estas restricciones, al principio. ¿Puedes crear una configuración con la propiedad de que las codimensiones no se sumen sin más? Por ejemplo, normalmente no se puede utilizar la condición 7 dos veces para definir la reflexión $R$ porque la codimensión total es 4, que es demasiado grande. Sin embargo, si las líneas y los planos en esta condición están relacionados entre sí, ¿la verdadera codimensión es a veces 3? Supongo que se puede hacer esto. Si es así, entonces potencialmente tendrías que añadir axiomas de construcción "inestables" a la lista. Pero entonces no está claro si un axioma de construcción inestable es realmente necesario, o si un axioma inestable siempre puede ser sustituido por una secuencia de axiomas estables.

3voto

crashmstr Puntos 15302

Para el origami plano usual, esencialmente tienes una regla (no debes usar la palabra axioma aquí, aunque todos lo hacen). Es decir, 2 puntos van a 2 líneas --- el resto se puede obtener aplicando esta regla varias veces.

Mi opinión es que en la dimensión superior, todo puede estar hecho de 3 puntos a 3 planos (pero puede haber sorpresas)...

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