Berechtigung der nicht-euklidischen Raumformen. 61)
den Schnittpunkt mit der Ebene enthalten; der andere Teil liefert
einen Weg von der verlangten Eigenschaft.
Um den zweiten Satz zu beweisen, lege man wieder durch
die beiden Punkte eine gerade Linie; diese wird durch die Punkte
in zwei Teile zerlegt; diese Teile sind entweder beide gleich
k k/r oder der eine ist kleiner als ^ k/r. Die gröfste Entfernung
zweier Punkte beträgt also \ k/r, und alle Punkte, welche diesen
Abstand von einem gegebenen Punkte haben, gehören der Polar
ebene desselben an.
Wir fügen hier eine Betrachtung bei, welche es ermöglicht,
die zuletzt betrachtete Raumform aus der Riemannschen herzu
leiten. Wir betrachten nämlich nach dem Vorgänge von Plücker
in einem Raume die Ebene als Element. Diejenige Beziehung
zwischen zwei Elementen, welche sich bei beliebiger starrer Be
wegung nicht ändert, wird dann das Analogon des Abstandes
bieten. Wollte man diese Betrachtung auf den euklidischen Raum
anwenden, so würde man zu Vorstellungen geführt, auf welche
sich die ersten Begriffe Euklids nicht mehr anwenden lassen.
Dagegen ist es wohl gestattet, im Riemannschen Raume die Ebene
als Element zu betrachten. Bei jeder starren Bewegung dieses
Raumes bleibt auch die Länge der für zwei Ebenen gemeinschaft
lichen Senkrechten ungeändert. Dieser Abstand darf daher als
Abstand der beiden Elemente bezeichnet werden; natürlich ist,
wie auch früher wenigstens stillschweigend vorausgesetzt wurde,
wenn die betr. Längen auf der Senkrechten ungleich sind, die
kleinere als Abstand zu bezeichnen. Dann ist der gröfste Abstand
zweier Elemente gleich f k/r, und wenn ein Element gegeben ist,
so giebt es eine zweifache Unendlichkeit von Elementen, denen
dieser gröfste Abstand zukommt; es sind das alle Ebenen, welche
durch ihre Pole hindurchgehen. Ersetzen wir also in der Rie
mannschen Raumform den Punkt durch die Ebene, so mufs die
Ebene durch die Gesamtheit aller Ebenen ersetzt werden, welche
durch ■ ein Paar Gegenpunkte gelegt werden können. Demnach
mufs auch die Gerade durch den Ebenenbüschel (d. h. alle Ebenen,
welche sich in derselben Geraden schneiden) ersetzt werden. Für
diese Begriffe gelten alle Sätze, welche Euklid in den seinem ersten
Buche vorgeschickten Bemerkungen voraussetzt, abgesehen von der
Unendlichkeit der Geraden (und demnach auch vom fünften Postulat).