Die Clifford-KIeinschen Raumformen.
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Bei der ersten Bewegung bleiben alle Wertsysteme x 2 =a 2 ,
X3 = a 3 ungeandert, und nur diese; bei der zweiten Xj =ai,
X3=a 3 . Sollte also der Punkt (a t , a 2 , a 3 ), der bei beiden
Bewegungen in Ruhe bleibt, auch noch die Koordinaten (b,, b 2 , b 3 )
haben, so müfsten beide Gleichungssysteme auch füry i = x i = b i
erfüllt werden, was unmöglich ist.
Ebenso denke man sich für ein negatives k 2 bei drei Dimen
sionen von einem Punkte aus zwei gerade Linien gezogen und
um jede von diesen eine Drehung ausgeführt. Die beiden Systeme
von Bewegungsgleichungen lassen nur ein einziges Quadrupel
von Koordinaten ungeandert; da jedem Quadrupel, wie wir bereits
wissen, ein einziger Punkt entspricht, für verschiedene Quadrupel,
die zu demselben Punkte gehören, alle Bewegungsgleichungen
dieselben Werte liefern müssen, so ist die Beziehung zwischen
den Koordinaten und den Punkten eindeutig. Ähnliche Betrach
tungen können für jede Zahl von Dimensionen angestellt werden.
Wenn bei einem negativen k 2 die Bewegungsgleichungen
yi = (f i (x„, x, .. .x n ) für yi =■ Xi = xt' befriedigt werden, so
genügt man diesen Gleichungen auch für y¿=x t =—xL; aber
bei einem negativen Werte von x 0 stellen x 0 , x x ...x n keinen
reellen Punkt dar. Anders ist es bei einem positiven Werte von
k 2 ; hier darf man also annehmen, (was auch schon früher be
wiesen ist), dafs die Punkte (x 0 , X! ...x n ) und (—x 0 , —...
— x„) identisch sind. In der That erhält man in der Gleichung
(10) statt y () , yi ...y„ jedesmal — y 0 , — y x ... — y n , wenn
man Xv, X] . . . x n durch — x 0 , — Xt ... — x„ ersetzt. Aber andere
Möglichkeiten sind nicht vorhanden. Wir gelangen also zu fol
gendem Resultate;
»Es giebt nur vier Raumformen, welche als Ganze alle Be
wegungen eines festen Körpers fortsetzen können, nämlich die
Euklidische, die Lobatschewskysche, die Riemannsche und die
Kleinsche Raumform.«
In schärferer Form läfst sich dies Resultat folgendermafsen
aussprechen:
»Wenn ein Körper bewegt wird, so wird dadurch auch für
jeden andern Körper, der mit ihm vermittelst weiterer Körper
verbunden ist, eine einzige Bewegung bestimmt. Die aut diese