Mosaics regulars patològics

En analitzar els mosaics en general apareixien dos casos estranys, un quan el nombre de costats és dos i l’altre quan el nombre de polígons que convergeixen en un vèrtex és dos. 

Abans de menysprear-los intentarem veure com podrien ser i en quin tipus de geometria. Només hi ha polígons de dos costats en la superfície de l’esfera i per poder ajuntar dos polígons ha de ser en una superfície finita com l’esfera.

Ací hem representat els mosaics {8,2} amb dos octògons i el {2,8} format per 8 polígons de dos costats. 

Tots els mosaics {p,2} seran realment el mateix, un cercle màxim que és a la vegada dos polígons regulars de qualsevol nombre de costats.

Els mosaics {2,q} seran els formats per un nombre q de semicercles màxims que conflueixen tots en dos punts diametralment oposats de l’esfera.  

Mosaics regulars en general

L’angle interior d’un polígon de p costats mesura en radians \rm \bf \left ( \frac{p-2}{p} \right ) \pi

En un mosaic amb polígons regulars de p costats i en el que concorren q polígons en un vèrtex la suma de tots els angles al voltant d’un vèrtex serà \rm \bf \left ( \frac{p-2}{p} \right ) q \  \pi . Parlarem del mosaic {p,q}

Analitzem en un quadre els valors de \rm \bf \left ( \frac{p-2}{p} \right ) q amb valors de p i q entre 2 i 8:

\rm \bf \left ( \frac{p-2}{p} \right ) q p=2 3 4 5 6 7 8
q=2 0 0,67 1 1,2 1,33 1,43 1,5
3 0 1 1,5 1,8 2 2,14 2,25
4 0 1,33 2 2,4 2,67 2,86 3
5 0 1,67 2,5 3 3,33 3,57 3,75
6 0 2 3 3,6 4 4,29 4,5
7 0 2,33 3,5 4,2 4,67 5 5,25
8 0 2,67 4 4,8 5,33 5,71 6

Ara observem que quan dóna un valor de 2 (color roig) tenim els únics tres mosaics possibles en el pla euclidià, en un vèrtex poden concórrer 3 hexàgons, 4 quadrats o 6 triangles.

Els valors per a p=2 o q=2 (color gris) són estranys i podem ignorar-los per ara.

Tenim valors menors de 2 no inclosos en el cas anterior (color blau) i que podem interpretar com mosaics en pla el·líptic com la superfície d’una esfera en la qual és possible que la suma d’angles al voltant d’un punt siga menor que \rm \bf 2 \pi, i que podem interpretar com els 5 poliedres regulars: {3,3} tetraedre, {3,4} octaedre, {3,5} icosaedre, {4,3} cub i {5,3} dodecaedre. En els següents dibuixos podem veure aquests mosaics i unint els vèrtexs els poliedres en l’interior de l’esfera tenim els poliedres inscrits en l’esfera.

La resta de valors majors de 2 seran tots els mosaics regulars en el pla hiperbòlic.