Riemann geometria

A Riemann - geometria (más néven elliptikus geometria ) az állandó görbületű nemeuklideszi geometriák egyike (a többi a Lobacsevszkij-geometria és a gömbgeometria ). Ha Euklidész geometriája nulla Gauss-görbületű , Lobacsevszkij negatív görbületű térben valósul meg, akkor Riemann geometriája állandó pozitív görbületű térben valósul meg (kétdimenziós esetben a projektív síkon és lokálisan a gömbön ).

A Riemann-geometriában az egyenest két pont, a síkot három, két sík metszi egy egyenes mentén, és így tovább, de a Riemann-geometriában nincsenek párhuzamos egyenesek. A Riemann-geometriában, akárcsak a gömbgeometriában, igaz az állítás: egy háromszög szögeinek összege nagyobb, mint két egyenes, a képlet ott játszódik le, ahol  a háromszög szögeinek összege,  a gömb sugara amelyen a geometria megvalósul.

A Riemann-féle kétdimenziós geometria hasonló a gömbgeometriához , de abban különbözik, hogy bármely két „egyenesnek” nem kettő, hanem csak egy metszéspontja van, mint a gömb alakúnál. A gömb ellentétes pontjainak azonosításával egy projektív síkot kapunk , amelynek geometriája kielégíti a Riemann-geometria axiómáit.

Tekintsünk egy gömböt, amelynek középpontja a háromdimenziós tér egy pontja . Minden pont a gömb középpontjával együtt meghatároz valamilyen egyenest , vagyis a projektív sík egy pontját . Az egymás mellé helyezés határozza meg a leképezést , a -n lévő nagykörök (gömbgeometriában az egyenesek) egyenesekké mennek a projektív síkon , míg a gömbnek pontosan két pontja megy egy pontba: a ponttal és a vele átlósan ellentétes ponttal együtt (ld. ábra). A tér euklideszi mozgásai , amelyek a gömböt magukba veszik, a projektív sík bizonyos transzformációit adják , amelyek a Riemann-geometria mozgásai . A Riemann-geometriában bármely egyenes metszi egymást, mivel ez igaz a projektív síkra, így nincs benne párhuzamos egyenes.

Az egyik különbség a Riemann-féle geometria és az euklideszi geometria és a Lobacsevszkij-geometria között az, hogy nincs benne természetes fogalom, hogy „a C pont az A és B pontok között fekszik ” (ez a fogalom a gömbgeometriában is hiányzik). Valójában egy nagy kör a gömbön jelenik meg a projektív sík egyenes vonalán , és a gömb két egymással átlósan ellentétes pontja egy pontba megy át . Hasonlóképpen, a pontok egy pontra, a pontok pedig egy pontra mennek . Tehát azonos okkal feltételezhetjük, hogy a pont és között van , és nem közöttük (lásd az ábrát).

Irodalom