罗巴切夫斯基几何

来源:互联网发布时间:2009-08-27

现在公认非欧几何学的奠基人是高斯、罗巴切夫斯基和波耶,他们是彼此独立地得到所谓罗巴切夫斯基几何(克莱因称为双曲几何)的。高斯早在1792 年就开始深入研究这个问题,但他并没有公开发表过任何著作。1799年他声称他已掌握一种违背平行公理的新几何学。1813年他发展他的新几何学,他称之为反欧几何,后称星空几何及非欧几何。他在后来的书信中一再明确指出,平行公理不能由其他公理证明,而且认为这种新的几何确有实际应用。他曾实际测量三个山峰构成三角形的内角和是否 180°,由于实际误差没能得到确切结论。他认以到只有更大的三角形才会显示明显差别。
     罗巴切夫斯基1826年宣读非欧几何第一篇论文而且1837年用法文和1840年用德文发表在西欧的主要杂志上,但直到去世也没有得到理解和重视。波耶早在1823年就告诉他父亲法卡斯·波耶,说他已作出一个新的平行理论,并在他父亲的书《为好学青年写的数学原理》(共二卷,1832—1833)作为附录发表。他的绝对几何学同高斯及罗巴切夫斯基几何也是等价的。双曲几何在否定平行公设的假设前提下引进一些新内容:(1)平面上两条直线上存在三种关系,除了两条直线相交及平行之外(这时它们都不能有公垂线),还可能有第三种关系称为超平行,它们没有交点,但有唯一一条公垂线。(2)平行角π(a),设AB为一直线,C为直线外一点,C到AB的垂直距离为a,过C的直线可分为两类,一类与AB相交,一类不与AB相交,则不与AB相交的直线与CD成角度最小者定义为a的平行角,记作π(a)。罗巴切夫斯基和高斯独立得出
k称为空间带数。(3)三角公式,罗巴切夫斯基认识到,他的几何的三角公式就是球面三角公式中,边长及角度均用虚数即可得到。(4)面积公式,三角形 ABC的面积与π-(A+B+C)成正比,这个数值称为角亏。(5)从境界线(极限圆)的导入,罗巴切夫斯基在《平行线论》中导入境界线和境界球面的概念,境界线是平面上曲线,其所有弦的垂直等分线(称为轴)都互相平行。而境界球面是以境界线绕其中任意一轴所旋转出的球面。境界球面的几何学是欧氏几何学,从而可以看出欧氏几何学是罗氏几何学的极限情形。

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