A la géométrie élémentaire correspond un groupe de transfor
mations, le groupe des mouvements et renversements, y compris les
transformations de similitude. Ce groupe, nommé par F. Klein
groupe principal {Hauptgruppe), laisse invariantes toutes les propriétés
énumérées 1, 2 et 3.
Au lieu de mouvements, on peut d’ailleurs considérer des trans
formations plus générales qui ne laissent invariantes qu’une partie de
ces propriétés 1, 2 ou 3, et modifient les autres. On obtient ainsi
plusieurs espèces de géométries dans chacune desquelles on ne s’occupe
que de celles de ces propriétés que l’on y considère comme inva
riantes. Nous ne mentionnerons ici que les deux principales d’entre
elles:
a. C’est d’abord la géométrie projective où l’on étudie les pro
priétés qui sont invariantes relativement au groupe des collinéatious,
c’est-à-dire les propriétés résultant de l’ensemble des postulats a et £
des numéros 9 et 10 auxquels on a adjoint le postulat (ordinaire)
de la continuité.
b. C’est ensuite la théorie du continuum [ou Analysis situs] où
Ton considère les propriétés qui sont invariantes relativement à des
transformations continues quelconques. Ce sont les propriétés corres
pondant à l’ensemble des postulats a du n° 9 détachées, par le procédé
employé, des propriétés particulières des droites et du plan.
A cette façon de voir ajoutons encore une autre considération 253 ).
Si l’on examine un groupe de transformations relativement à une
figure particulière (en faisant abstraction de ce qui est hors de cette
figure), celles des propriétés géométriques qui sont invariantes rela
tivement au groupe prennent une signification nouvelle et conduisent
ainsi à une géométrie sur la figure envisagée.
Si, par exemple, on examine, relativement à une surface quel
conque, le groupe des mouvements qui forme la base de la géométrie
élémentaire, on est amené à des considérations générales
rapports métriques des figures situées sur une surface, considérations
dont l’ensemble constitue la géométrie sur les surfaces (géométrie
différentielle de mesure dans laquelle on considère les propriétés inva
riantes relatives à l’applicabilité des surfaces).
En généralisant ensuite cette géométrie sur les surfaces on aboutit
à la géométrie métrique sur les variétés à plusieurs dimensions, et,
en particulier, sur les variétés à trois dimensions. Cette géométrie