33. Géométrie sur une surface courbe.
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de l’élément linéaire dans l’expression déjà indiquée par B. Riemann
[cf. n° 84]
dx 2 -j- dy 2
dx 2 -j- dy 2
où h mesure la courbure de la surface.
Si, au contraire, on choisit comme au n° 31 le centre de pro
jection sur l’équateur même de la sphère, on a
ds ,_ h> i^+iy:
si, en particulier, on prend [III 32 et III 33]
on a ainsi, en choisissant
x — v,
U
ds 2 = du 2 + e® dv 2 .
Si, dans ces formules, on envisage (x, y) ou (u, v) comme les
coordonnées ordinaires cartésiennes de points situés dans un plan
auxiliaire, la géométrie métrique du plan hyperbolique total trouvera
dans ce plan auxiliaire une interprétation abstraite.
Il n’en est pas de même pour les surfaces à courbure constante
négative qu’on a jusqu’ici construites dans l’espace ordinaire. Ces
surfaces sont toutes, en effet, limitées par des courbes ou des points
singuliers. De là résulte qu’une portion seulement du plan hyper
bolique trouve en elles sa représentation. C’est ce qu’on peut vérifier
en se rapportant, par exemple, aux surfaces de révolution déterminées
par E. F. A. Minding. Ce qui précède ne peut donc s’appliquer à
ces surfaces particulières à courbure constante négative.
Dès lors la question se pose de savoir s’il est possible de cons
truire une surface pseudosphérique offrant l’image complète de la variété
abstraite (u, v), donc aussi du plan hyperbolique entier.
B. Hilbert 355 ) a démontré qu’il n’existe aucune surface analytique
régulière satisfaisant à la question. Il a montré, en effet, que sur toute
surface analytique régulière apparaissent des courbes singulières ou
des points singuliers. La même conclusion s’applique aux surfaces
355) Trans. Amer. math. Soc. 2 (1901), p. 87; Grundlagen 27 ), (2° éd.) p. 162,
Anhang Y.
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