Sechster Abschnitt. Anwendung der Differential-Rechnung usw. 577
Von der sphärischen Abbildung, die Gauß als ein wich
tiges Untersuchungsmittel in die Flächentheorie eingeführt hat,
soll hier zur Gewinnung eines fundamentalen Begriffs Gebrauch
gemacht werden.
Bisher ist nur von der Krümmung von Linien auf Flächen,
nicht aber von der Krümmung der Flächen seihst gesprochen
worden. Nach allgemeiner Vorstellung wird die Krümmung
eines Flächenstücks nicht von seiner Größe allein, sondern auch
von der Stärke der Richtungsänderung der positiven Normale
innerhalb desselben abhängig sein; je stärker diese Änderung,
desto größer wird — sofern es sich nicht um eine abwickel
bare Fläche handelt — das sphärische Abbild des Flächen
stücks ausfallen; darum bezeichnet Gauß den Inhalt dieses
sphärischen Abbilds als die ganze Krümmung des Flächenstücks.
Läßt man das Flächenstück durch allseitige Kontraktion
seines Randes einem ihm angehörenden Punkt M als Grenze
sich nähern, so zieht sich auch sein sphärisches Abbild immer
enger zusammen und nähert sich dem sphärischen Bild Ü07 von
M als Grenze; der Quotient aus der zweiten Größe durch die
erste konvergiert aber im allgemeinen gegen eine bestimmte
Grenze und diese bezeichnet man als das Krümmungsmaß der
Fläche, mit Betonung des Urhebers dieses Gedankengangs*)
auch als das Gaußsche Krümmungsmaß. Es ist dies eine natur
gemäße Übertragung des Begriffs der Krümmung einer ebenen
und der Flexion einer Raumkurve auf Flächen.
Die folgende Erwägung führt dazu, daß das Krümmungs
maß als eine relative Größe aufzufassen ist. Läßt man einen
Punkt den Rand des Flächenstücks in einem bestimmten Sinne
durchlaufen, so wird auch das Bild des Punktes den Rand des
sphärischen Abbilds des Flächenstücks durchlaufen und zwar
entweder in demselben oder in entgegengesetztem Sinne. Man
kann nun festsetzen, daß dem ersten Fall ein positives, dem
zweiten ein negatives Krümmungsmaß entsprechen soll. Wie
diese Zuordnung mit den bisherigen Ergebnissen zusammen
hängt, wird die analytische Durchführung des Gedankengaugs
*) Disquisitiones generales circa superficies curvas, 1828, art. 6
(Werke Bd. 8).
Czuber, Vorlesungen. I. 3. Aufl.
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