Der mehrdimensionale Raum.
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d) »Eine dreidimensionale Kugel K 3 , der geometrische Ort
aller Punkte, welche von einem Punkte gleichen Abstand haben,
wird von einer E 3 in einer K 2 geschnitten, wenn ihr Abstand
vom Mittelpunkte kleiner ist als der Radius; sie wird von der
E 3 berührt, wenn der Abstand gleich dem Radius ist; dagegen
liegt die Ebene ganz aufserhalb des Kugelgebildes, wenn der
Abstand gröfser ist als der Radius. Im ersten Falle fällt der
Mittelpunkt der Schnittkugel, im zweiten der Berührungspunkt
mit dem Fufspunkt der Senkrechten zusammen.«
»Ein solches Kugelgebilde hat, für sich betrachtet, die Eigen
schaften eines dreidimensionalen Riemannschen Raumes. Zu jedem
Punkt existiert ein Gegenpunkt, der zweite Endpunkt des von
dem ersten ausgehenden Durchmessers. Vier Punkte des Gebildes,
welche nicht mit dem Mittelpunkt in derselben E 3 liegen, be
stimmen ein sphärisches Tetraeder. Legt man nämlich durch
je drei von ihnen und den Mittelpunkt eine E 3 , so begrenzen
diese 16 Teile gegen einander ab; nur einem dieser Teile ge
hören die vier gegebenen Punkte als Eckpunkte an. Ein zweites
Tetraeder wird durch die Gegenpunkte bestimmt; die beiden
sphärischen Gegen-Tetraeder sind kongruent.«
Der Beweis für alle diese Behauptungen ist so einfach, dafs
er nicht durchgeführt zu werden braucht.
e) »Wenn sich drei dreidimensionale Ebenen zu je zweien
schneiden, so sind die Schnittgebilde entweder parallel oder sie
haben eine Gerade gemeinschaftlich. Im zweiten Falle entstehen
acht verschiedene Gebilde, welche aus Stücken dreidimensionaler
Ebenen zusammengesetzt sind und von denen jedes einen (un
endlichen) Teil des Raumes gegen den übrigen Raum abgrenzt.
Jedes solche Gebilde möge als gewöhnlicher vierdimensionaler
Winkel mit Doppelkante bezeichnet werden; dasselbe besteht aus
drei Teilen von dreidimensionalen Ebenen, von denen jeder Teil
durch zwei zweidimensionale Halbebenen begrenzt ist. Die Be
ziehung zwischen den hierdurch bestimmten Flächenwinkeln und
den Neigungen je zweier Ebenen wird durch Formeln angegeben,
welche mit denen der gewöhnlichen sphärischen Trigonometrie
identisch sind.«
Gegeben seien die dreidimensionalen Ebenen A 3 , B 3 , C 3 ;
je zwei mögen einander schneiden und zwar B 3 und C 3 in a 2 .