리만 기하학

리만 기하학

다른 표기 언어 Riemannian geometry 동의어 타원기하학, elliptic geometry

요약 타원기하학이라고도 하며, 유클리드의 5번째 공준을 완전히 부정하고 2번째 공준마저 수정한 비(非)유클리드 기하학 가운데 하나.

유클리드의 5번째 공준에서는 주어진 직선 밖의 한 점을 지나고 이 직선과 평행한 직선은 오직 하나지만, 리만 기하학에서는 주어진 직선과 평행한 직선은 존재하지 않는다. 유클리드의 2번째 공준에서는 유한한 길이를 갖는 직선을 한없이 계속 확장할 수 있는데 이는 리만 기하학에서도 마찬가지이며 특히 이때 모든 직선의 길이가 같다. 그러나 리만 기하학은 다른 3가지 유클리드의 공준을 인정한다(→ 쌍곡기하학).

리만 기하학의 몇몇 정리만이 유클리드 기하학의 정리와 같을 뿐 대부분은 다르다. 예를 들어 유클리드기하학에서 두 평행선은 모든 점에서 거리가 서로 같으나, 리만 기하학에서는 평행선이 존재하지 않는다. 유클리드 기하학에서 3각형 내각의 합은 180°이나 리만 기하학에서는 180°보다 크다. 유클리드 기하학에서는 면적이 다른 다각형들끼리 서로 닮은꼴일 수 있으나, 리만 기하학에서는 면적이 다르고 서로 닮은 다각형이 존재하지 않는다.

비유클리드 기하학에 관한 업적은 1830년경에 처음으로 출판되었으나, 1866년 이 개념을 2차원에서 3차원, 또는 그 이상으로 확장시킨 독일의 수학자 베른하르트 리만에게는 이 출판물이 알려지지 않았었다. 또 독일의 수학자 펠릭스 클라인은 나중에 타원공간(극)과 이중 타원공간(대심)을 구별했다.

베른하르트 리만
베른하르트 리만