黎曼提出过直线外一点,不能做直线和已知直线平行具体怎么做?

作者&投稿:达奚耍 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
关于黎曼几何:过直线外一点没有一条直线能与该直线平行~

如果是在广义相对论中使用的黎曼几何, 其实应该是带有(伪)黎曼度量的流形上的几何学.
这个概念是非常宽泛的: 通常所说的欧式几何, 双曲几何都是其特例(曲率分别为0或负常数).
而球面几何是曲率为正常数的特例.

在黎曼几何中给定了黎曼度量, 就可以讨论"测地线", 大意是流形上连接两点的最短的曲线.
对欧式几何来说, 两点间直线段最短, 因此测地线就是直线.
对球面几何来说, 两点间的最短曲线是大圆的弧, 因此测地线是大圆(即所在平面过球心的圆).
所以在球面几何中, 纬线并不是"直线".
任意两个大圆都会相交于一对对径点, 因此不存在"平行线".

最后补充一点技术细节:
最早研究非欧几何是为了证明平行公理和其它公理的独立性.
人们建立满足其它公理而不满足平行公理的模型 (例如Poincare圆盘).
依据其中"平行公理"的形式分为双曲几何(至少有两条), 欧式几何(恰有一条)和椭圆几何(没有).
但球面几何其实不成立"两点决定一条直线", 所以球面几何其实并不是椭圆几何.
不过在进行某种技术处理之后可以使其成立, 但是有点抽象, 所以就不在这里写了.

1、任意两点确定一条直线
2、任意线段能延长成一条直线
3、以一点为圆心一个线段为半径可以做一个圆
4、所有直角都相等
5、过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行
公理即是假设,是不可证明的。从这五条公理出发,欧几里德推导出一系列的定理。


扩展资料:直线由无数个点构成。直线是面的组成成分,并继而组成体。没有端点,向两端无限延长,长度无法度量。经过一个点可以画无数条直线。经过两个点可以画一条直线。
直线是几何学基本概念,是点在空间内沿相同或相反方向运动的轨迹。或者定义为:曲率最小的曲线(以无限长为半径的圆弧)。直线有无数条对称轴,其中一条是它本身,还有所有与它垂直的直线(有无数条)对称轴。在平面上过不重合的两点有且只有一条直线,即不重合两点确定一条直线。在球面上,过两点可以做无数条类似直线。
空间直线的方向用一个与该直线平行的非零向量来表示,该向量称为这条直线的一个方向向量。直线在空间中的位置, 由它经过的空间一点及它的一个方向向量完全确定。在欧几里得几何学中,直线只是一个直观的几何对象。在建立欧几里得几何学的公理体系时,直线与点、平面等都是不加定义的,它们之间的关系则由所给公理刻画。

这不是具体怎么做的问题,这根本就是一个不同的空间上讨论这个问题。

欧氏的平面几何里面,你在直线外一点作平行线只能做一条(这是所谓的第五公设等价命题),这就决定了这是一个欧式几何的平面。现在黎曼说:直线外一点不能做直线平行。那这就不是怎么做的问题了,这是公理,是要求你做不出来的。这条公理就决定了这不是一个欧式平面,而是另一类型的平面。

举个例子:你要知道,地球上的经线是球面上的直线,而任意两条经线按照定义都是平行直线,但是这些平行直线都是相交的,它们在南北两极相交。你在球面上是做不出不相交的平行线的。

你问出这种问题说明你转不过这个弯来,这也很正常,因为很多中学生都把欧式几何作为描述物理世界的唯一几何学。你可以通过不同渠道,多了解什么是公理化的几何学,然后就明白第五公设只是条公理,还可以有其他替代的公理来描述物理现象。

在非欧几何中(包括黎曼几何和罗巴切夫斯基几何),直线并不是我们现在通常的直线,例如在罗巴切夫斯基几何中直线就是 一系列起始点在实轴上的半圆周,所以它也叫做“球面几何”,虽然这跟我们平常的先天直观不符,但是它也并没有违背逻辑。
比如在球面几何上,两条经线是平行的,但是直观上他们却是相交 的。以后有机会就多学学数学吧。
也许有人会说,过直线外的一点能作无数条直线与点外的直线平行,过直线外的一点不能作一条直线与点我直线平行,这些怎么可能,简直是胡说八道。其实呢,说这话的人是从经验出发的,也就是从自己所能感知到的世界作为根据来判断的。而人类思维却能超过经验的限制。后来爱因斯坦创立了相对论,他就是以罗氏几何作为数学基础的。黎曼几何则成了量子力学的数学基础。
有了罗氏几何,是不是就宣告欧氏几何的死刑?不是的,那是个适用范围的问题,罗氏几何适用于宏观世界,谁也没有见过一条直线伸得无限长吧?黎曼几何适用于微观世界,谁也没有见过中子质子吧?欧几里德几何适用于中观世界,大家时时刻刻看得到,所以往往将其当作颠扑不灭的真理。人类思维的伟大就在于能够推断出看不见的事物。罗氏几何、黎曼几何并没有颠覆欧氏几何,而是使整个几何体系更完备。

百度来的,希望对你有帮助。


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