几何学革命

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  几何学是数学科学中最古老、最成熟的一个分支.直到18世纪,还是由欧几里得几何一统天下,即使解析几何出现了,也未改变欧氏几何的实质内容.进入19世纪,一场几何学领域的革命悄然开始了.
  对于第五公设的思考
  古希腊数学家欧几里得的《几何原本》中给出了五个公设(卷首介绍),其中第五个公设是“同平面内一条直线和另外两条直线相交,若在直线同侧的两个内角之和小于180°,则这两条直线经无限延长后在这一侧一定相交”.长期以来,数学家们发现第五公设和前四个公设比较起来,显得文字叙述冗长,而且也不那么显而易见.有些数学家还注意到欧几里得在《几何原本》一书中直到第29个命题中才用到,而且以后再也没有使用.也就是说,在《几何原本》中可以不依靠第五公设而推出前28个命题.因此,一些数学家提出,第五公设能不能不作为公设,而作为定理?能不能依靠前四个公设来证明第五公设?还有的数学家们又尝试用反证法讨论第五公设.到了19世纪上半叶,数学家们认识到,应该否认第五公设,引入新的几何理念,这就是几何革命的开始,非欧几何也随之诞生.
  非欧几何的诞生
  德国数学家高斯否定了第五公设,从1813年开始建立新的几何学,并定名为“非欧几何”.可惜他生前有关的信件和笔记一直没有发表,直到去世后才引起人们的注意.
  罗巴切夫斯基的非欧几何
  首先有系统著作发表的要算俄国数学家罗巴切夫斯基( 1792 -1856).1826年,他在喀山大学宣读了关于几何原理概述的论文.1829年,他又在《喀山通报》上发表《论几何原理》,这成为世界上最早发表的非欧几何文献.新几何学公布后,遭到许多人的攻击,被指责为“荒唐的笑话”.但他却始终不妥协,表现出非凡的勇气.罗巴切夫斯基晚年双目失明,仍以口述的方式完成他最后的著作《泛几何学》,对非欧几何给出了全新的说明.因此,现在人们把由他发展的非欧几何称为罗巴切夫斯基几何,简称“罗氏几何”.
  三种几何的比较
  非欧几何的产生和发展,引起了人们对数学本质的深入探讨,影响着现代自然科学、现代数学和数学哲学的发展.
  黎曼的非欧几何
  1854年,德国数学家黎曼( 1826 - 1866)在哥廷根大学作了题为《关于几何基础的假设》的报告,提出了另一种既不是欧氏几何,又不是罗氏几何的新几何体系.现在人们称它为黎曼几何,简称“黎氏几何”.
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