Riemannova geometrie

Riemannova geometrie (také nazývaná eliptická geometrie ) je jednou z neeuklidovských geometrií konstantního zakřivení (ostatní jsou Lobachevského geometrie a sférická geometrie ). Je-li Euklidova geometrie realizována v prostoru s nulovou Gaussovou křivostí , Lobačevskij - se zápornou, pak je Riemannova geometrie realizována v prostoru s konstantní kladnou křivostí (ve dvourozměrném případě na projektivní rovině a lokálně na kouli ).

V Riemannově geometrii je přímka definována dvěma body, rovina třemi, dvě roviny se protínají podél přímky a tak dále, ale v Riemannově geometrii nejsou žádné rovnoběžné přímky. V Riemannově geometrii, stejně jako ve sférické geometrii, platí tvrzení: součet úhlů trojúhelníku je větší než dvě přímky, vzorec se odehrává kde  je součet úhlů trojúhelníku,  je poloměr koule na kterém je geometrie implementována.

Riemannova dvourozměrná geometrie je podobná sférické geometrii , ale liší se v tom, že nějaké dvě "čáry" nemají dva, jako v kulovém, ale pouze jeden průsečík. Identifikací protilehlých bodů koule se získá projektivní rovina , jejíž geometrie splňuje axiomy Riemannovy geometrie.

Konkrétně uvažujme kouli se středem v bodě v trojrozměrném prostoru . Každý bod spolu se středem koule definuje nějakou přímku , tedy nějaký bod projektivní roviny . Juxtapozice definuje mapování , velké kružnice na (přímky ve sférické geometrii) jdou do přímých čar na projekční rovině , zatímco přesně dva body koule jdou do jednoho bodu: spolu s bodem a bodem, který je k němu diametrálně opačný (viz . postava). Euklidovské pohyby prostoru , které vezmou kouli do sebe, dávají některé určité transformace projektivní roviny , což jsou pohyby Riemannovy geometrie. V Riemannově geometrii se jakékoli přímky protínají, protože to platí pro projektivní rovinu, a proto v ní nejsou žádné rovnoběžné přímky.

Jeden z rozdílů mezi Riemannovou geometrií a euklidovskou geometrií a Lobačevského geometrií je ten, že v ní neexistuje žádný přirozený koncept „bod C leží mezi body A a B “ (tento koncept chybí také ve sférické geometrii). Ve skutečnosti je velký kruh na kouli zobrazen na přímce projektivní roviny a dva diametrálně opačné body koule a přecházejí do jednoho bodu . Podobně tečky jdou do jednoho bodu a tečky jdou do jednoho bodu . Se stejným důvodem tedy můžeme předpokládat, že bod leží mezi a a že neleží mezi nimi (viz obrázek).

Literatura