数学分支之非欧几何

非欧几何学是一门大的数学分支，一样来讲，他有广义、狭义、通常意义这三个方面的不同含义。所谓广义式泛指一切和欧几里的几何学不同的几何学，狭义的非欧几何只是指罗式几何来说的，至于通常意义的非欧几何，确实是指罗式几何和黎曼几何这两种几何。

欧几里得的《几何原本》提出了五条公设，长期以来，数学家们发觉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》一书中直到第二十九个命题中才用到，而且以后再也没有使用。也确实是说，在《几何原本》中能够不依靠第五公设而推出前二十八个命题。

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？这确实是几何进展史上最闻名的，争辩了长达两千多年的关于“平行线理论”的讨论。

由于证明第五公设的问题始终得不到解决，人们逐步怀疑证明的路子走的对不对？第五公设到底能不能证明？

到了十九世纪二十年代，俄国喀山大学教授罗巴切夫斯基在证明第五公设的过程中，他走了另一条路子。他提出了一个和欧式平行公理相矛盾的命题,用它来代替第五公设，然后与欧式几何的前四个公设结合成一个公理系统，展开一系列的推理。他认为假如那个系统为基础的推理中显现矛盾，就等于证明了第五公设。我们明白，这事实上确实是数学中的反正法。

然而，在他极为细致深入的推理过程中，得出了一个又一个在直觉上匪夷所思，但在逻辑上毫无矛盾的命题。最后，罗巴切夫斯基得出两个重要的结论：

第一，第五公设不能被证明。

第二，在新的公理体系中展开的一连串推理，得到了一系列在逻辑上无矛盾的新的定理，并形成了新的理论。那个理论像欧式几何一样是完善的、严密的几何学。

这种几何学被称为罗巴切夫斯基几何，简称罗氏几何。这是第一个被提出的非欧几何学。

从罗巴切夫斯基创立的非欧几何学中，能够得出一个极为重要的、具有普遍意义的结论：逻辑上互不矛盾的一组假设都有可能提供一种几何学。

几乎在罗巴切夫斯基创立非欧几何学的同时，匈牙利数学家鲍耶·雅诺什也发觉了第五公设不可证明和非欧几何学的存在。鲍耶在研究非欧几何学的过程中也遭到了家庭、社会的冷漠对待。他的父亲——数学家鲍耶·法尔卡什认为研究第五公设是耗费精力劳而无功的蠢事，劝他舍弃这种研究。但鲍耶·雅诺什坚持为进展新的几何学而辛勤工作。终于在1832年，在他的父亲的一本著作里，以附录的形式发表了研究结果。

那个时代被誉为“数学王子”的高斯也发觉第五公设不能证明，同时研究了非欧几何。然而高斯可怕这种理论会遭到当时教会力量的打击和迫害，不敢公布发表自己的研究成果，只是在书信中向自己的朋友表示了自己的看法，也不敢站出来公布支持罗巴切夫斯基、鲍耶他们的新理论。

罗式几何

罗式几何学的公理系统和欧式几何学不同的地点仅仅是把欧式几何平行公理用“从直线外一点，至少能够做两条直线和这条直线平行”来代替，其他公理差不多相同。由于平行公理不同，通过演绎推理却引出了一连串和欧式几何内容不同的新的几何命题。

我们明白，罗式几何除了一个平行公理之外采纳了欧式几何的一切公理。因此，凡是不涉及到平行公理的几何命题，在欧式几何中假如是正确的，在罗式几何中也同样是正确的。在欧式几何中，凡涉及到平行公理的命题，再罗式几何中都不成立，他们都相应地含有新的意义。下面举几个例子加以说明：

欧式几何

同一直线的垂线和斜线相交。 垂直于同一直线的两条直线或向平行。 存在相似的多边形。

过不在同一直线上的三点能够做且仅能做一个圆。

罗式几何

同一直线的垂线和斜线不一定相交。

垂直于同一直线的两条直线，当两端延长的时候，离散到无穷。 不存在相似的多边形。

过不在同一直线上的三点，不一定能做一个圆。

从上面所列举得罗式几何的一些命题能够看到，这些命题和我们所适应的直观形象有矛盾。因此罗式几何中的一些几何事实没有象欧式几何那样容易被同意。然而，数学家们通过研究，提出能够用我们适应的欧式几何中的事实作一个直观“模型”来说明罗式几何是正确的。

1868年，意大利数学家贝特拉米发表了一篇闻名论文《非欧几何说明的尝试》，证明非欧几何能够在欧几里得空间的曲面（例如拟球曲面）上实现。这确实是说，非欧几何命题能够“翻译”成相应的欧几里得几何命题，假如欧几里得几何没有矛盾，非欧几何也就自然没有矛盾。

人们既然承认欧几里是没有矛盾的，因此也就自然承认非欧几何没有矛盾了。直到这时，长期无人问津的非欧几何才开始获得学术界的普遍注意和深入研究，罗巴切夫斯基的独创性研究也就由此得到学术界的高度评判和一致颂扬，他本人则被人们赞誉为“几何学中的哥白尼”。

黎曼几何

欧氏几何与罗氏几何中关于结合公理、顺序公理、连续公理及合同公理差不多上相同的，只是平行公理不一样。欧式几何讲“过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行”。罗氏几何讲“过直线外一点至少存在两条直线和已知直线平行”。那么是否存在如此的几何“过直线外一点，不能做直线和已知直线平行”？黎曼几何就回答了那个问题。

黎曼几何是德国数学家黎曼创立的。他在1851年所作的一篇论文《论几何学作为基础的假设》中明确的提出另一种几何学的存在，开创了几何学的一片新的宽敞领域。

黎曼几何中的一条差不多规定是：在同一平面内任何两条直线都有公共点(交点)。在黎曼几何学中不承认平行线的存在，它的另一条公设讲：直

线能够无限演唱，但总的长度是有限的。黎曼几何的模型是一个通过适当“改进”的球面。

近代黎曼几何在广义相对论里得到了重要的应用。在物理学家爱因斯坦的广义相对论中的空间几何确实是黎曼几何。在广义相对论里，爱因斯坦舍弃了关于时空平均性的观念，他认为时空只是在充分小的空间里以一种近似性而平均的，然而整个时空却是不平均的。在物理学中的这种说明，恰恰是和黎曼几何的观念是相似的。

此外，黎曼几何在数学中也是一个重要的工具。它不仅是微分几何的基础，也应用在微分方程、变分法和复变函数论等方面。

三种几何的关系

欧氏几何、罗氏几何、黎曼几何是三种各有区别的几何。这三中几何各自所有的命题都构成了一个严密的公理体系，各公理之间满足和谐性、完备性和独立性。因此这三种几何差不多上正确的。

“师”之概念，大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生”而来。其中“师傅”更早则意指春秋时国君的老师。《说文解字》中有注曰：“师教人以道者之称也”。“师”之含义，现在泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。“老师”的原意并非由“老”而形容“师”。“老”在旧语义中也是一种尊称，隐喻年长且学识渊博者。“老”“师”连用最初见于《史记》，有“荀卿最为老师”之说法。慢慢“老师”之说也不再有年龄的限制，老少皆可适用。只是司马迁笔下的“老师”因此不是今日意义上的“教师”，其只是“老”和“师”的复合构词，所表达的含义多指对知识渊博者的一种尊称，虽能从其身上学以“道”，但其不一定是知识的传播者。今天看来，“教师”的必要条件不光是拥有知识，更重于传播知识。

教师范读的是阅读教学中不可缺少的部分，我常采纳范读，让幼儿学习、仿照。如领读，我读一句，让幼儿读一句，边读边记；第二通读，我大声读，我大声读，幼儿小声读，边学边仿；第三赏读，我借用录好配朗读磁带，一边放录音，一边幼儿反复倾听，在反复倾听中体验、品味。在我们那个不大不小、不远不近的空间里，也确实是在我们的日常生活中，

欧式几何是适用的；在宇宙空间中或原子核世界，罗氏几何更符合客观实际；在地球表面研究航海、航空等实际问题中，黎曼几何更准确一些。

语文课本中的文章差不多上精选的比较优秀的文章,还有许多名家名篇。假如有选择循序渐进地让学生背诵一些优秀篇目、杰出段落,对提高学生的水平会大有裨益。现在,许多语文教师在分析课文时,把文章解体的支离破裂,总在文章的技巧方面下功夫。结果教师费劲,学生头疼。分析完之后,学生收效甚微,没过几天便忘的干洁净净。造成这种事倍功半的尴尬局面的关键确实是对文章读的不熟。常言道“书读百遍,其义自见”,假如有目的、有打算地引导学生反复阅读课文,或细读、默读、跳读,或听读、范读、轮读、分角色朗读,学生便能够在读中自然领会文章的思想内容和写作技巧,能够在读中自然加强语感,增强语言的感受力。久而久之,这种思想内容、写作技巧和语感就会自然渗透到学生的语言意识之中,就会在写作中自觉不自觉地加以运用、制造和进展。