1795年普雷菲尔(Joseph Fenn,1748-1891)沿着第二种方法,给出了第5 公设最简单的表述:“通过不在直线L上的一给定点P,在P与L的平面上,只有一条直线不与L相交.” “过直线外一点,有且只有一条直线与原直线平行”就来源于此.在慢慢的历史长河中,还有很多著名的数学家对此做了深入的研究,比如克吕格尔.还有数学王子高斯,但是由于高斯担心收到世俗的抨击,并没有将这一发现公诸于世.但是他们对非欧几何的产生起着重要的作用.
直至十九世纪二十年代,罗切巴夫斯基剑走偏锋,开辟了一条全新的道路.在证明第五公设的过程,他提出了一个与欧几里得平行公理互相矛盾的命题,所以用它来代替第五公设,那么,他想到欧氏几何前四个公理,是否可以结合在一起,成为一个新的公里体系,由此,他推出了一系列的推理.也就是,假设在一个系统中的推理是互相矛盾的,那么间接地就对第五公设做了证明.当然,这也就是数学中我们常用的反证法.
然而,在罗切巴夫斯基严谨罗密的一系列推理过程中,他发现了许多想不通,但是在推导过程中却符合的命题,于是在这个基础上,他得出了如下两个极其重要的结论:
第一,不能证明第五公设.
第二,在新的系统中,推出了一系列公理推理给予了一系列的没有逻辑矛盾新的定理,并形成了新的理论。理论是一样的欧几里德几何完美,紧几何形状.
这是人类历史上第一个被提出的非欧几何,称之为罗巴切夫斯基几何,简称为罗氏几何.
此后不久黎曼公开发表了他《关于几何基础的假设》的文章,标志着黎曼几何的诞生对罗氏几何做了很好的补充和完善.
3.欧氏几何、罗氏几何、黎曼几何的关系
根据“5公理的几何学”在《几何原本》中的提出,我们可以看到,这里所指的“欧氏几何”实际上是平面几何.但除了平面几何,我们还有立体几何.通常来说,基本也是空间的点,线,面之间的关系,而与曲面没有关系.我们可以把它们之间的关系表述为:
根据罗氏罗氏几何的定义:几何,外面的线上的一个点,可以做至少两线平行的直线.我们只需要在空间中的平行线定义为:两不相交的直线称为罗氏平行线.你可以得到,外点的直线,可同向平行线任意直线和线.罗氏垂直和斜向不一定相交.垂直于两线在同一直线上,当两端的延伸,可能离散到无穷大.在相同的线三分,不能让一个圈.但你可以做一个平面投影圆曲面上三点.
黎曼:对于黎曼几何的这个假设我们是没有模型的,不在同一平面上,任意两线都有一个共同点(交点),直线可以无限延长,但总长度是有限的.在这个领域可以应用.
另外:两点之间最短的线的表面,称为该直线的曲面上两点,然后曲面上两点之间的线,可以有一个以上的.如果一个表面上的线,在平面上的投影是一条直线,然后在表面的平面线的线,然后在表面任意两点,只能在这个平面做线.表面上的三点,不在一条直线上,有且只能做一个圆的平面.
因此,这三个几何并不是独立存在的,它们虽然是三种不同的几何,但却都是在欧式几何的基础上发展演变出来的.这三个几何在不同的方面有不同的发展方向,构成了我们现代数学的一个严谨的公里体系,满足完备性,独立性与和谐性.因此,欧氏几何,黎曼几何和罗氏几何都是对的.在我们现实的生活中,处处都有欧氏几何,它适用于我们的日常生活;而在原子核或者宇宙空间,更为普遍应用的应当属于罗氏几何.对于黎曼几何,在地球表面的导航技术、航空等实际问题的研究上,它比其它两种几何更为精确.所以,这三种几何是相互依存,在不同的领域发展不同的.
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