150 II. Abschnitt. Spezielle Flächen. Strahlensysteme.
Welches von den drei Systemen nun im Raum tatsächlich
gilt, muß die Erfahrung entscheiden. Man müßte möglichst
große Dreiecke nehmen und die Winkelsumme dieser unter
suchen. Dies erscheint indes unmöglich, da der unserer
Erfahrung und Messung zu Gebot stehende Raum viel zu
klein ist. Für den uns zugänglichen Teil des Raumes kann
man sagen, daß bis jetzt das System von Euklid mit den
Tatsachen in vollkommenem Einklang steht. Doch steht
nichts im Wege, zur Berechnung eines gewöhnlichen Raum
dreiecks die Formeln § 29, (10) zu nehmen, wobei P eine
sehr große reelle oder rein imaginäre Konstante bedeutet.
Anmerkung. Schwarzschild hat gezeigt, daß die
Formeln § 29, (10) für den uns umgebenden Raum benutzt werden
können, wenn entweder statt der Ebene eine Pseudosphäre (R—ir)
genommen wird, wo r größer als 4 Millionen Erdbahnradien, oder
eine Fläche von konstantem positivem Krümmungsmaß, für die R
größer als 100 Millionen Erdbahnradien ist (vgl. Yalentiner,
Handwörterbuch der Astronomie, IV, pag. 126).
4. Regelflächen.
§ 31. Das Linienelement. Allgemeine Eigenschaften.
Erklärung. Eine Regelfläche entsteht durch
eine stetige Folge von einfach unendlich vielen
Geraden, diese heißen die Erzeugenden der Regel
fläche. Je nachdem zwei konsekutive Erzeugende
stets sich schneiden oder nicht, nennt man die Regel
fläche abwickelbar (s. Bd. I, § 10, S. 39) oder wind
schief (vgl. das einmantlige Hyperboloid).
Zur analytischen Darstellung einer Regelfläche ziehe
man auf dieser eine beliebige Kurve C (Direktrix), die
sämtliche Erzeugende treffen möge (s. Figur 33). Ist P(x,y,z)
ein Punkt der Regelfläche, dessen Erzeugende die Direktrix
im Punkt Q [x ± , y t) z x ) trifft und sind x x , y i , z x gegebene
Funktionen des Bogens v der Direktrix und ebenso die
Richtungskosinus l, m, n von QP, so hat man, wenn noch
QP=u gesetzt wird, als Gleichungen der allgemeinsten
Regelfläche
(1) x = x x J r lu, y = y 1 -\-mu, z = z x -\-mt;
denn ändert sich hier u allein, so durchläuft der Punkt {x, y, z)