zusammenhängender Raum.
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§ 4.]
Raum einer Hohlkugel. Zweifach zusammenhängend ist a) ein
ringartiges Gebilde, b) der Raum, welcher übrig bleibt, nach
dem ein solches aus einem einfach zusammenhängenden Raum
herausgeschnitten ist.
Ein einfach zusammenhängender Raum r hat die Eigen
schaft, dass sich durch jede geschlossene Curve l, welche
ganz in r verläuft, stets eine Fläche L legen lässt, Avelche
ebenfalls ganz in x liegt, und l zur vollständigen Begrenzung
hat. Für einen mehrfach zusammenhängenden Raum gilt
dies nicht:
a) durch eine geschlossene Curve im Ringkörper, welche
den Ring durchläuft, lässt sich keine Fläche begrenzen,
welche ganz im Ringkörper liegt. Jede geschlossene Curve
aber, welche im aufgeschnittenen Ringkörper noch möglich
ist, lässt sich durch eine ganz in ihm gelegene Fläche aus
füllen. —
b) Eine Curve, welche den Ring umschlingt, lässt sich
durch keine Fläche ausfüllen, welche nicht den Ringkörper
durchbricht. Wenn aber der Aussenraum durch einen Quer
schnitt, — er hat die Form einer dem Ring angehefteten
Membran, — einfach zusammenhängend gemacht ist, so sind
in dem auf solche Weise neu begrenzten Raum keine den
Ring umschlingenden Curven mehr möglich.
Können wir nun durch eine in x gegebene, geschlossene
Curve eine ganz in x liegende Fläche begrenzen, so zerlegen
wir diese durch zwei Curvenschaaren in rechtwinklige Elemente;
für die Randcurve jedes Flächenelements gilt (b). Wir ad-
diren alle Gleichungen von der Form:
JK t dl — 0 • dL
O
und beachten, dass jedes Linieneiement (s.Fig. 19 a.f. S.), welches
zwei Flächenelemente trennt, zweimal in entgegengesetzter
Richtung durchlaufen wird, dass also links nur das Integral
über die vorgelegte Curve übrig bleibt. So folgt (b'). Also:
(b') folgt aus (b), wenn die Construction für jede geschlossene
Curve in r möglich ist, — d. h. wenn x einfach zusammen
hängend ist. Ist x mehrfach zusammenhängend, so ist die