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26-10-22 12:28 微博认证:美国著名科技杂志《大众科学(Popular Science)》中文版

【2026年还能发现全新几何形状?8面3洞的反常识多面体刷新人类三维认知】#新几何形状#

立方体 6 个面、金字塔 5 个面,这是最基础的几何常识。但 2026 年的今天,数学家直接给我们的三维认知开了个“新盲盒”——一个此前未被发现的全新三维形状被正式构造出来,完全跳出了绝大多数人对常规多面体的刻板印象。

独立数学家 Ruslan Mizhaev 最近公布了自己在几何拓扑领域的一项新发现。这个被命名为‌“亏格3多面体”‌的全新几何体,刚曝光就把不少数学爱好者看懵了,第一眼看上去它就像计算机 3D 建模时不小心出了差错的乱序网格,但是它的每一处结构都符合严谨的几何规则,没有半点错误。

这个全新的几何体所有 8 个面都是平面九边形,且任意两个面之间至少共享 1 条边。总计 26 条边、24 个顶点,每一个顶点都严格由 3 个面交汇形成,同时整个形状身上带着 ‌3 个完全独立的贯通孔洞,实现了绕中心旋转 90° 不变的四重旋转对称性。

我们熟悉的立方体里,永远有两组相对的面完全碰不到,连最复杂的常规多面体,也做不到“每对面都相邻”的排布。之前学界已知的能实现全相邻面的多面体,最多也只做到了带 1 个孔洞的结构,这个直接带着 3 个孔洞的八面体,相当于将几何中的“相邻规则”推到了之前没人敢想的边界。

很多人以为这种前沿几何形状要靠复杂公式才能构造,但它最“亲民”的地方恰恰就在不需要任何高深的连续函数,只用最基础的整数点位,就能完整复现这个形状的全部结构。

这一点对数学研究来说格外重要——所有人都能靠公开的顶点坐标、面方程,在电脑里生成模型、验证它的几何性质。现在已经有不少几何爱好者开始用 3D 软件尝试建模,说不定再过段时间就能在网上买到这个新形状的 3D 打印实体摆件。

目前这个新形状的相关研究还没有完成正式的同行评审,但一些人已经开始好奇:这种结构到底能不能在自然界里找到天然样本?