§18. Geodätische Linien, geodätische Koordinaten, 77
bestimmten Orthogonaltrajektorie an gemessen, so muß
ds u —du, also nach § 1, (11) JE — 1 sein. Das Linienele
ment nimmt also die Form an
(3) ds 2 = du 2 -}- G dv 2 .
Die hier eingeführten Koordinaten [u, v) nennt man
aus einem sofort anzugebenden Grunde geodätische Pa
rallelkoordinaten oder auch kurz geodätische Koor
dinaten.
Aus dem Gesagten folgt der
Satz 1. Die notwendige und hinreichende Be
dingung dafür, daß die eine Schar von Parameter
kurven ( < y = konst.) von geodätischen Linien, die
andere (w = konst.) von ihren Orthogonaltrajektorien
gebildet wird, ist
6 JE
dv
0,
F= 0.
Bedeutet insbesondere u den Bogen der geodä
tischen Linien, so ist
E= 1, ,F=0.
Zunächst sei noch der Ausdruck für das Krüm
mungsmaß in geodätischen Koordinaten zugefügt.
Nach § 11, (13) ist
(4)
1 d 2 ][G
fG du 2
Aus der Form des Linienelements (3) läßt sich ein
hübscher Satz über geodätische Linien herleiten. Wir nehmen
zwei beliebige Orthogonaltrajektorien u 0 und u und berechnen
das Stück s u einer geodätischen Linie v = v 0 , das zwischen
den beiden Orthogonaltrajektorien liegt. Da ds u — du ist,
so folgt
U
s n — jdu = u — u 0 .
«0
Der Bogen s u ist also ganz unabhängig von dem Para
meter v 0 , welcher die geodätische Linie bestimmt, also für
alle geodätischen Linien v = konst. derselbe. Es folgt
also der