420 Kap. 15. Das Plateausche Problem und die Schwarzsche Minimalfiäche.
Die Gruppe G enthält als ausgezeichnete Untergruppe
vom Index 24 die Translationsgruppe F.
Insbesondere ergibt sich hieraus die eigentliche Diskontinuität der
Gruppe G, also die Eigenschaft der Minimalfiäche S', in dreifach periodischer
Weise den Raum gleichmäßig zu durchsetzen.
§ 231. Die zweite Variation des Flächeninhalts einer Minimalfläche.
Am Schlüsse dieser Betrachtungen über die Minimalflächen kehren
wir zu der Minimumaufgabe, von der wir ausgegangen sind, zurück,
um die wichtigen Untersuchungen von Schwarz über die zweite
Variation des Flächeninhalts eines Minimalflächenstücks in ihren
Grundzügen mitzuteilen 1 ). Aus ihnen folgt insbesondere, daß, wenn in
jedem Punkte einer Fläche die Summe der Hauptkrümmungsradien
gleich Null ist, jedes in geeigneter Weise umgrenzte Stück der Fläche
bezüglich der fest gedachten Begrenzung die Minimumeigenschaft, die
zu seiner Definition benutzt wurde, wirklich besitzt.
Es seien S eine auf ihre Krümmungslinien u, v bezogene Minimal
fläche, (?S 2 = l (ß u 2 _|_
das Quadrat ihres Linienelements, also
ds 2 = ~ (du 2 + dv 2 )
dasjenige des Linienelements der Bildkugel, und
r 2 = 1, r x — —- X
die Hauptkrümmungsradien der Minimalfläche.
Wir betrachten ein von einer Randlinie C begrenztes Stück von
S und ein S unendlich benachbartes, von derselben Randlinie begrenztes
Flächenstück S'. Auf jeder Normale von S schneidet die Fläche S'
ein unendlich kleines Stück ab, das wir mit sip bezeichnen wollen, wo
s eine unendlich kleine Konstante und xp eine Funktion von u und v
ist, die wir samt ihren ersten partiellen Differentialquotienten in dem
ganzen betreffenden Gebiet von S als endlich und stetig voraussetzen
und die nur längs des Randes C gleich Null werden soll.
Wir vergleichen nun das von C eingeschlossene Flächenstück von
S mit dem entsprechenden von S', wobei wir nur die Glieder berück
sichtigen, die s in der ersten und zweiten Potenz enthalten. Für die
Koordinaten des Punktes P' von S', der einem Punkte P von S ent
spricht, haben wir offenbar die Ausdrücke:
x' — X + £1pX, y'=*y + £tY, e'— 0 £tyZ.
1) Werke, 1. Band, S. 151 u. f.