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§ 27. Projektivität und Metrik.
Lehre vom Mittelpunkt einer Fläche zweiter Ordnung und von
den konjugierten Durchmessern der Metrik an. Die Messung im
eigentlichen Sinne ist ein metrischer Prozeis, da die Metrik Rück
sicht nehmen mufs auf die Länge der Strecken, die Gröfse der
Winkel, auf Flächen- und räumlichen Inhalt. Nur die kongruente
Umgestaltung des Raumes läfst alle metrischen Eigenschaften eines
Gebildes ungeändert.
Zwischen Projektivität und Metrik besteht hiernach in den
Resultaten ein durchgreifender Unterschied; aber dieser Unter
schied tritt bei den grundlegenden Untersuchungen ganz zurück.
Alle unsere Beweise beruhen in ihrem tiefsten Grunde auf der
Definition der Koordinaten. Diese wurden eingeführt als Längen
von Strecken, die noch mit gewissen konstanten Faktoren multi
pliziert wurden. Bei einem solchen Ausgangspunkte werden
metrische Eigenschaften zur Grundlage der Projektivität gemacht.
Zwar sahen wir nachträglich, dafs wir nur die Verhältnisse der
Koordinaten zu berücksichtigen brauchen und dafs wir diese als
Doppelverhältnisse auffassen dürfen; aber bei der Definition der
Doppelverhältnisse benutzten wir wieder die Längen von Strecken
und die Gröfsen der Winkel. So bildet für uns die Metrik zu
gleich die wahre Grundlage der Projektivität. Es liegt also die
Frage nahe, ob es nicht möglich ist, auch in der Begründung die
Metrik zu entbehren und die Projektivität selbständig aufzubauen.
Das ist in der That den Bemühungen der Geometer gelungen;
aber die Art der Ausführung darzulegen, geht über die Grenzen
hinaus, welche wir uns für das vorliegende Werk stecken mufsten.
Nur das Ergebnis wollen wir dahin formulieren, dafs wir sagen,
die Projektivität sei die Gesamtheit der geometrischen Sätze, die
sich einzig aus den Voraussetzungen ergeben, dafs durch je zwei
Punkte eine gerade Linie und durch jede Gerade und einen ihr
nicht angehörenden Punkt eine Ebene gelegt werden kann.
Die soeben durchgeführten Erwägungen sind geeignet, ein
Bedenken zu beseitigen, das sich bei der Einführung der Tetraeder-
Koordinaten aufdrängen mufs. Aus den Elementen der analy
tischen Geometrie ist bekannt, dafs drei Strecken genügen, um
die Lage eines jeden Punktes im Raume zu bestimmen; es mufs
daher dem Anfänger als eine unnötige Erschwerung erscheinen,
dafs er gezwungen wird, vier verschiedene Strecken zu benutzen.