Berechtigung der nicht-euklidischen Raumformen.
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rn, dafs uns für
Zeichnungen nur ganz kleine Flächen zu Gebote stehen; wir
können aber nicht wissen, was bei hinreichender Vergröfserung
der Dreiecke eintritt. 5 )
§ e.
Die Geometrie auf den Flächen konstanter negativer
Krümmung.
Wir wollen jetzt direkt nachweisen, dafs das fünfte Postulat
Euklids keine Folgerung aus seinen übrigen Voraussetzungen ist.
Dieser Nachweis gründet sich auf ein allgemeines Prinzip, das
auch in andern Fällen benutzt werden kann und das wir
deshalb hier anführen wollen. Gegeben sei ein System E von
Begriffen und Urteilen; bei derjenigen Vorstellung, welche wir
gewöhnlich mit diesem System verbinden, ist eine gewisse Be
hauptung A nicht nur mit E vereinbar, sondern scheint eine Folge
der in E vereinigten Urteile zu sein. Jetzt ändern wir die mit
E verbundene Vorstellung, natürlich so, dafs auch für die neue
Vorstellung die in E enthaltenen Urteile gelten; bei dieser neuen
Vorstellung möge eine Behauptung B mit E vereinbar sein; wenn
dann die Behauptungen A und B einander ausschliefsen, so kann
A keine Folge des Systems E sein.
Mit den ersten Voraussetzungen Euklids können aufser der
gewöhnlichen noch manche andere Vorstellungen verbunden
werden. So lange wir z. B. blofs die Sätze der ebenen Geo
metrie betrachten, können wir jedem solchen Satze einen andern
zur Seite stellen, welcher für gewisse andere Flächen gilt. Diese
neuen Flächen werden dadurch erhalten, dafs man die Ebene
ohne Dehnung und Zusammenziehung biegt; sie besitzen also die
Eigenschaft, auf eine Ebene abwickelbar zu sein. Von solchen
Flächen sind aus dem elementaren Unterricht der Kegel und der
Gylinder bekannt. Ich möchte aber hier besonders auf diejenige
Fläche hinweisen, welche entsteht, wenn eine Gerade sich parallel
zu ihrer Anfangslage längs einer Parabel bewegt. Nun lehrt die
Mathematik, dafs bei beliebiger Biegung einer Fläche, wofern jede
Dehnung ausgeschlossen ist, alle Längen und alle Winkel unge-
ändert bleiben. Ersetzt man also die Ebene durch eine solche
Fläche und jede in der Ebene gelegene Gerade durch eine auf
der Fläche gezogene kürzeste Linie, so gelten folgende Sätze: