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数学 / 非欧几何原作选 / 从平行线到流形和曲率

黎曼概览

底本采用 Trinity College Dublin History of Mathematics 维护的 1868 德文文本《Über die Hypothesen, welche der Geometrie zu Grunde liegen》。站内按演说结构作选译导读。

黎曼没有停留在“第五公设可否替换”。他的开场问题更大:几何预设了空间和空间中的基本构造,但这些预设之间的关系并不清楚。于是他先构造“多重延展量”的概念,再讨论这种量可以拥有怎样的度量关系。

读黎曼时,要把三层分开:流形是对象层,度量是结构层,曲率是度量变化的语言;而物理空间是否满足某组最简单事实,则是经验问题。

原作术语

站内译法

读法

Mannigfaltigkeit流形 / 多重延展量空间只是三维情形之一
Massverhältnisse度量关系长度由线元给出
Krümmung曲率度量偏离平坦的方式
Hypothesen假设几何事实的经验地位

术语表 的术语对照。

黎曼部分把非欧几何从平行线争论推到现代几何。与 math-meta/topic-noneuclidean-historyhilbert-grundlagen/overview 对读时,可看出希尔伯特后来如何把这些问题公理化。

黎曼曲面和空间观念也进入拓扑学起源专题 math-meta/topic-topology-origins。高斯关于非欧几何不公开发表的私人通信,见 letters-selection/gauss-letters-overview