Der mehrdimensionale Raum.
233
keinen Punkt gemeinschaftlich haben; also mufs auch jede weitere,
durch E 2 und einen Punkt von E 2 ' gelegte E 3 in einer Geraden
schneiden, welche zu g und g' parallel ist. Jede dieser Linien
ist auch zu E 2 parallel und demnach haben alle auf g liegenden
Punkte von E 2 denselben Abstand. Macht man die Konstruktion
unter Vertauschung der Ebenen, so findet man aufE 2 eine Schar
paralleler Linien h, h'..., von denen jede zu E 2 ' parallel ist.
Ferner ist g zu h parallel; denn da g jj E 2 ist, so kann man durch
g und einen Punkt von h eine E 2 legen, welche E 2 in einer
Geraden k trifft. Dann müfste k zu E 2 ' parallel sein; es gingen
also durch jeden Punkt von E 2 zwei Parallele zu E 2 oder E 2
und E 2 ' lägen in einer E 3 , was ausgeschlossen ist.
Jetzt konstruiere man eine E 3 , welche auf g (und damit
auf allen Parallelen g',... h, h'... ) senkrecht steht. Diese schneidet
E 2 und E 2 ' je in einer Geraden k und k'. Diese beiden Geraden
haben, wie bekannt, einen kürzesten Abstand in einer Geraden
1, welche auf beiden senkrecht steht. Durch den Fufspunkt von 1 in
E 2 möge die zu E 2 ' parallele Gerade g t und in E 2 ' die zu E 2
parallele h, gehen. Die zweidimensionale Ebene durch 1 und g!
geht auch durch h x und trifft beide Ebenen senkrecht.
Wenn aber bei der oben angegebenen Konstruktion die
Geraden g und g' sich in einem Punkte A schneiden, so ist dieser
Punkt auch den Ebenen E 2 und E 2 ' gemeinschaftlich. Um die
Beziehungen dieser Ebenen weiter zu untersuchen, beschreibe man
um A als Mittelpunkt eine dreidimensionale Kugel. Diese schneidet
die beiden Ebenen in zwei Hauptkreisen*k und k'. Hierfür gelten
aber die Beziehungen, welche in I § 19 entwickelt sind. Ent
weder sind die Geraden absolute Polaren von einander; dann
werden E 2 und E 2 ' auf einander senkrecht stehen. Oder der
senkrechte Abstand der einen Geraden von der andern hat ein
Maximum und ein Minimum. Ist das Maximum ^tt, so enthält
die eine Ebene eine Gerade, welche auf der andern senkrecht
steht. Ebenso ergeben sich die weiteren Behauptungen unmittelbar
aus den Sätzen über zwei Gerade des Riemannschen Raumes.
Im allgemeinen ist also die gegenseitige Lage zweier zwei
dimensionalen Ebenen durch zwei Winkel « und ß bestimmt.
Um eine Ebene E 2 ' zu konstruieren, welche zu einer gegebenen
H 2 die durch a und ß bestimmte Lage hat, nehme man in E 2