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從歐幾里得到微分幾何
什麼是幾何學
(第 2 頁)

陳省身
整理:林麗明

 


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.原載於科學月刊第十八卷第六期
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球面幾何與非歐幾何

因為有三角形三內角之和等於 180° 這個結論,而有接下來的重要發展:

一、球面幾何 球面幾何所討論的三角形,不一定是要在平面上,也可以是一個球面三角形,在這個情形下,三角形三內角之和會大於 180°,並且有一個非常重要的公式:

\begin{displaymath}A+B+C-\pi = \frac{\mbox{{\fontfamily{cwM2}\fontseries{m}\sele...
....1pt{\fontfamily{cwM2}\fontseries{m}\selectfont \char 9}}}{R^2}\end{displaymath}

R 是球的半徑,R2 則是度量球面的曲率,因此有曲率的觀念跑到這樣一個簡單的公式裡。這在數學或物理上是一個重要發展,因為愛因斯坦的相對論中,曲率= 1/R2 代表一個場的力,所以幾何度量和物理度量便完全一樣。

二、非歐幾何 在這個情形下,三角形三內角之和是小於 180°的,即有如下的重要公式:

\begin{displaymath}A+B+C-\pi = \frac{\mbox{{\fontfamily{cwM2}\fontseries{m}\sele...
....1pt{\fontfamily{cwM2}\fontseries{m}\selectfont \char 9}}}{R^2}\end{displaymath}

此時 R2 代表非歐幾何的一個絕度的度量,換句話說在非歐幾何的平面上,它的曲率是負的,即 曲率= $- \frac{1}{R^2}$。因此,在空間或者平面的曲率,可以是正的,像球面幾何;也可以是負的,像非歐幾何。而其相對應的三角形三內角和,也分別有大於或小於 180°之情形,不再滿足歐幾里得的平行公理。

   

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編輯:楊佳芳 / 校對:楊佳芳 / 繪圖:張琇惠 最後修改日期:2/17/2002