Die Clifford-Kleinschen Raumformen.
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Wenn ein gewisses endliches Gebiet des Raumes die Eigen
schaften eines n-dimensionalen euklidischen Raumes besitzt, so
dafs die Winkelsumme für jedes darin enthaltene Dreieck zwei
Rechte beträgt, so kann man jedem Wertsystem (x t . ..x n ) einen
Punkt in der Weise zuordnen, dafs alle einer linearen Gleichung
zwischen X] ... x n genügenden Punkte auf einer (n—1)-dimen
sionalen Ebene liegen, und dafs die gleichzeitige Bewegung zweier
fest mit einander verbundener Körper durch dieselben Gleichungen
dargestellt wird.
Hier entspricht jedem Wertsystem (x t ... x n ) ein einziger
Punkt. Es ist offenbar gestattet, auch umgekehrt jedem Punkte
nur ein einziges Wertsystem zuzuordnen. Aber wir haben die
Frage zu stellen, ob diese Zuordnung auch notwendig ist. Mit
der Beantwortung dieser Frage wollen wir uns in den folgenden
Paragraphen eingehend beschäftigen. Jetzt stellen wir für die
Raumform die Bedingung, als Ganzes allgemein bewegt werden
zu können; d. h. wenn wir von einer beliebigen Bewegung eines
festen Körpers ausgehen, so soll die hieraus für einen zweiten
festen Körper hergeleitete Bewegung unabhängig sein von den
vermittelnden Körpern. Dieser Forderung genügt man offenbar,
wenn man jedem Punkte ein einziges Wertsystem (xi...x„)
zuordnet; wir wollen nach weisen, dafs man die aufgestellte For
derung auf keine andere Weise befriedigen kann. Zu dem Ende
nehmen wir an, die Koordinaten (xF-.-Xn') und (x 1 "...x a ")
stellten denselben Punkt dar. Dann mufs bei jeder Bewegung,
bei der (xi ...x n ) in Ruhe gehalten wird, auch (xi"...x n ") in
Ruhe bleiben. Jede derartige Bewegung läfst sich durch Zusammen
setzung von
n 0 -1)
Drehungen erhalten, von denen jede durch
die Gleichungen dargestellt wird:
0,-W) cosy-t**
(x,-*<)sm»+( x *
X*') sin f/
Xjf ) COS (fj
Jx — Xl (für X ^ l ^ x; /, x, X = 1.. . n).
Soll hier für x t —Xi"... x n = x n " auch y x = x L ".,. y n — x n
sein, so mufs entweder die Gleichung 2— 2cosg> = 0 bestehen
oder es mufs sein x x ‘ — xx, x/' — xi'. Da aber für ein belie
biges (f die erste Gleichung nicht befriedigt werden kann, so