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一千边形

在几何学中，一千边形是指拥有1000条边的多边形。[1][2]一千边形有很多种，其中对称性最高的是正一千边形。正常情况下，正一千边形不容易将之与圆形做区别[3]:144[4]:199，需经过一定程度的放大才能看出其为一个多边形。有时可以用此来说明有明确定义，但很难视觉化的概念，因此哲学家们常用一千边形来说明思想、意义和心理表征的本质和运作方式。[5][6]:22-25

正一千边形
正一千边形
类型正多边形
对偶正一千边形（本身）
边1000
顶点1000
对角线498500
施莱夫利符号{1000}
t{500}
对称群二面体群 (D1000), order 2×1000
面积
内角（度） o
179.64°
内角和179640°
特性凸、圆内接多边形、等边多边形、等角多边形、等边图形
整个正一千边形（左上方）看起来像圆形。中央的斜线则是将其放大200倍，可以见到它的角

正一千边形的性质 编辑

正一千边形由1000条边和1000个顶点组成，每个内角的角度都是179.64°（约179度38分24秒）[7][8]:66，十分接近平角[4]:199，内角和为179640度[4]:199，其值与1996倍的直角相同[9]:60。若一个正一千边形过几何中心的对角线为单位长（即直径为单位长的圆内接正一千边形），则其周长接近3.141587…[10]：

 

正一千边形的面积公式如下：

 

它和外接圆的面积相差小于0.0004％。

因为1000 =  ，它不是不同费马素数的乘积，也不是2的幂，因此正一千边形不是一个可作图多边形，这意味着一千边形不能仅用圆规和尺完成作图。事实上，甚至加上二刻尺作图的三等分角的方式也无法构建一千边形，因为其边数既不是皮尔庞特素数的乘积也不是二和三的幂的乘积。因此，一千边形的构造需要其他技术，例如二次希皮亚斯曲线（英语：Quadratrix_of_Hippias）、阿基米德螺线或其他辅助曲线。 例如，一千边形的中心角为0.36度[11]，可以透过构造出一千边形的中心角来完成一千边形。首先可以用尺规作图构造一个9°角，然后使用辅助曲线将其五等分（分成五个相等的部分）两次，以产生所需的0.36°中心角。

哲学用途 编辑

勒内·笛卡尔在他的《第一哲学沉思集》的第六个沉思中以一千边形为例来展示纯粹的智力和想像之间的区别。 他说，当人们想到一千边形时，他在他面前“不会想像出一千条边或具体想像出一个一千边形的存在”，而想像三角形时就能想像出三条边或具体想像出一个三角形存在于他面前。 [12]:133想像力构造了一个“混乱的表象”，这与构造一个具有一万条边的一万边形没有什么不同。但想像者确实清楚地理解什么是一千边形，就像他理解什么是三角形一样，同时其也能区分出一千边形和一万边形的差别。因此笛卡尔声称，智力不依赖于想像力，因为当想像力无法做到时，智力仍能够产生清晰分明的想法。[13]而与笛卡尔同时代的哲学家皮埃尔·伽桑狄对这种解释持批评态度。他认为虽然笛卡尔可以去想像一个一千边形，但他无法理解：人们可以“理解“一千边形”这个词表示一个具有一千个角的图形 [但是] 这只是该词汇的含义，并不意味着对这个具有一千个角之图形的理解比想像的要好。”[14]

其他哲学家也引用了一千边形的例子。例如大卫·休谟指出，“肉眼不可能确定一千边形内角和为1996倍的直角，或者做出任何接近其比例的猜想。”[15]:101。哥特佛莱德·莱布尼兹评论了约翰·洛克对一千边形的使用，其指出人们可以在没有图像的情况下了解多边形，并将想法与图像区分开来[16]:53。

对称性 编辑

 
正一千边形的对称性。右侧的蓝线展示索引2的子图。4个带框的子图在位置上与索引5子群相关

正一千边形具有Dih1000的二面体群对称性，阶数为2000，可由1,000条镜像线表示。二面体群Dih100具有15个二面体子群： Dih500、 Dih250、 Dih125、 Dih200、 Dih100、 Dih50、 Dih25、 Dih40、 Dih20、 Dih10、 Dih5、 Dih8、 Dih4、 Dih2和Dih1。它还有16个循环对称作为子群：Z1000、 Z500、 Z250、 Z125、 Z200、 Z100、 Z50、 Z25、 Z40、 Z20、 Z10、 Z5、 Z8、 Z4、 Z2和Z1，其中Zn表示π/n弧度的旋转对称性。

约翰·康威用一个字母标记这些较低的对称性，对称的阶数位于字母后方。[17]其以d（diagonal，对角线）表示镜像线通过顶点、p（perpendicular，垂直）表示镜像线通过边、i表示镜像线通过顶点和边、g表示旋转对称。而a1用于标记无对称性。

这些较低的对称性允许在定义不规则一千边形时具有自由度。 只有g1000子群没有自由度，但可以看成有向边（英语：Directed edge）。

参见 编辑

参考资料 编辑

  1. ^ Thompson, David L. Thought and Image. philarchive.org. 
  2. ^ Howell, Robert J. Reflecting on Pre-Reflective Self-Consciousness. ProtoSociology. 2019, 36: 157–185. 
  3. ^ Zittoun, Tania and Glaveanu, Vlad and Hawlina, Hana. 10 A Sociocultural Perspective on Imagination. The Cambridge Handbook of the Imagination (Cambridge University Press). 2020: 143. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Herrmann, D.L. and Sally, P.J. Number, Shape, & Symmetry: An Introduction to Number Theory, Geometry, and Group Theory. Taylor & Francis. 2012 [2022-06-20]. ISBN 9781466554641. LCCN 2012019333. （原始内容存档于2022-06-20）. 
  5. ^ Descartes, René. From Meditation VI and from Objection IV and Reply. The Philosophy of Mind: Classical Problems/contemporary Issues (MIT Press). 1992: 179. 
  6. ^ Watson, R.A. Representational Ideas: From Plato to Patricia Churchland. Synthese Library. Springer Netherlands. 2012 [2022-06-20]. ISBN 9789401100755. LCCN 95011928. （原始内容存档于2022-06-20）. 
  7. ^ Swartz, Norman. Can existence and nomicity devolve from axiological principles. Electronic Journal of Analytic Philosophy (EJAP). 1993 [2022-06-20]. （原始内容存档于2020-07-17）. 
  8. ^ Jensen, Ross. Revisiting Modal Imagination (PDF). International Journal of Undergraduate Research and Creative Activities (Pacific University & Central Washington University). 2014, 6 (2) [2022-06-20]. （原始内容 (PDF)存档于2022-06-20）. 
  9. ^ 万屋博喜. ヒュームにおける自然法則と偶然的規則性の問題. イギリス哲学研究 (日本イギリス哲学会). 2011, 34: 49–64. 
  10. ^ 横山 明日希. 2000年間も数学者を苦しめた「3つの難題」挑戦してみませんか？. gendai.ismedia.jp. 2019-10-10 [2022-06-21]. （原始内容存档于2022-07-03）. 
  11. ^ Polygons. mistupid.com. [2022-06-20]. （原始内容存档于2021-05-08）. 
  12. ^ 笛卡兒. 《三民书局股份有限公司》世界哲学家丛书. 东大. 2020 [2022-06-21]. ISBN 9789571928456. （原始内容存档于2022-06-25）. 
  13. ^ Meditation VI by Descartes (英译版).
  14. ^ Sepkoski, David. Nominalism and constructivism in seventeenth-century mathematical philosophy. Historia Mathematica. 2005, 32: 33–59 [2022-06-20]. doi:10.1016/j.hm.2003.09.002  . （原始内容存档于2019-04-11）. 
  15. ^ Hume, D. The Philosophical Works: Including All the Essays, and Exhibiting the More Important Alterations and Corrections in the Successive Ed. Publ. by the Author. Black and Tait. 1826 [2022-06-20]. （原始内容存档于2022-04-21）. 
  16. ^ Jonathan Francis Bennett. Learning from Six Philosophers: Descartes, Spinoza, Leibniz, Locke, Berkeley, Hume. Learning from Six Philosophers (2 Volumes). Oxford University Press. 2001. ISBN 9780198250920. LCCN 01001633. 
  17. ^ John H. Conway, Heidi Burgiel, Chaim Goodman-Strass, The Symmetries of Things 2008, ISBN 978-1-56881-220-5 (Chapter 20)
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