Der mehrdimensionale Raum.
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Die eigentliche Geometrie gebraucht aufser der Teilung noch
weitere Voraussetzungen, die wir bisher allerdings einer Prüfung
noch nicht haben unterziehen können, von denen man aber un
mittelbar ersieht, dafs sie keineswegs aus dem Begriff der Teilung
hervorgehen. Um daher diejenigen Raumformen zu erhalten,
welche in den letzten Paragraphen als analytische Mannigfaltig
keiten behandelt worden sind, müssen wir auch für den n-dimen-
sionalen Raum besondere Voraussetzungen machen. Natürlich
kann hier nicht der Ort sein, sie auf ihre geringste Zahl zurück
zuführen; es genügt zu zeigen, dafs wir bei ihrer Aufstellung
nicht auf die Analysis angewiesen sind.
Um z. B. für die projektive Geometrie, wie sie in § 7 ent
wickelt ist, eine Grundlage zu gewinnen, machen wir folgende
Annahmen :
In einem n-dimensionalen Raume giebt es ein System von
Linien, Flächen, drei- bis (n—l)-dimensionalen Gebilden Ei, E 2 >
E 3 ... E„_i von folgender Eigenschaft: Durch irgend zwei Punkte
geht eine und nur eine einzige Linie E x des Systems; durch jede
Linie E! des Systems und einen ihr nicht angehörenden Punkt
läfst sich eine einzige Fläche E 2 des Systems legen; dieser Prozefs
soll fortgesetzt werden können, so dafs durch jedes /(-dimen
sionale Gebilde E^ des Systems und einen nicht in ihm gelegenen
Punkt ein einziges (/t-Fl)-fach ausgedehntes Gebilde E l/M+1 des
Systems geht, wo wir unter u jede Zahl zu verstehen haben, die
kleiner ist als n—1. Nun werden die Punkte so auf einander
bezogen, dafs die sämtlichen Systeme von Gebilden ungeändert
bleiben; es soll also für jedes /t jede E^ wieder in eine E« über
gehen. Von diesen Voraussetzungen aus kann man, ähnlich wie
im zweiten Abschnitt für n = 2 und n = 3, jür jedes beliebige n
diejenigen Koordinaten entwickeln, von denen wir in § 7 aus
gegangen sind. Man kann aber auch durch Beschränkungen, wie
sie in II § 11 (S. 157 ff.) angegeben sind, von der Projekt!vität
zur Metrik gelangen.
Ein anderes System von Voraussetzungen, das sich in § 8
durch Rechnung aus einer einfachen analytischen Festsetzung
ergeben hatte, wurde im Beginn von § 11 aufgestellt. Diese
Annahmen entsprechen ganz den von Euklid gemachten. Auch
haben wir hieraus bereits in den §§11 und 13 für eine beliebige