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Vierter Abschnitt. § 2.
Hiernach kann man das Rechteck auch (analytisch) abwickeln
auf eine gewisse Fläche des dreidimensionalen Riemannschen
Raumes. Diese Fläche enthält alle diejenigen Punkte, welche
von einer festen Geraden einen konstanten Abstand haben.
Dafs der Zusammenhang in unserer Raumform ein mehr
facher ist, kann man auf verschiedene Weise zeigen. Ein einfach
geschlossener Linienzug, welcher vom Punkte A ausgeht, wird
abgebildet durch eine Kurve, welche vom Punkte A aus ganz im
Parallelogramm AA X A x 'A' verläuft und in einem seiner Endpunkte
endigt. Sind nun im Innern des Parallelogramms zwei Punkte
gegeben, welche durch den Linienzug gegen einander abgegrenzt
sind, so nehme man ein zweites Parallelogramm hinzu und beachte,
dafs die Punkte dieses Parallelogramms mit denen des ersten
identisch sind. Analytisch wird jede einfach unendliche stetige
Folge von Wertsysteme (u, u), welche zwischen den Werten
(u', ?/) einerseits zu dem Wertepaar (u", v") oder (u" + 2.Ta, v")
oder (u", v" -}- 2/rb) oder endlich zu (u" -f- 2/ra, v" 4- 2.Tb)
führt, einen Linienzug darstellen, welcher dieselben beiden Punkte
verbindet. Um den Zusammenhang zu einem einfachen zu machen,
ziehe man erst auf der Fläche die Linie u = 0, dann die Linie
u = 0; die erste ist eine geschlossene Linie, die zweite führt von
einem Punkte dieser Linie zu demselben Punkte zurück. Jetzt
ist der Zusammenhang einfach; denn die Raumform ist auf die
Fläche eines Parallelogramms abgebildet, und ein Überschreiten
der Grenzen ist nicht gestattet.
Wir dürfen auch folgende Erwägung anstellen.
Der Zusammenhang einer Fläche ändert sich nicht, wenn
man beliebige Verzerrungen mit ihr vornimmt, wofern nur keine
Spaltungen u. dergl. eintreten. Nun kann man ein Rechteck
zuerst zu einem Stück eines Cylindermantels umbiegen, wodurch
der Grad des Zusammenhangs um eins zunimmt. Dieses Stück,
das von zwei Kreisen begrenzt ist, verbiege und dehne man, bis
die Kreise zusammenfallen. Dadurch hat man eine Ringfläche
erhalten und gefunden, dafs die gegebene Raumform denselben
Zusammenhang besitzt, wie eine Ringfläche.