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然而,确实存在真正的几何奇点:
等等……
顺便提一下,折痕是表面上的一个特殊区域,包含线性曲率:左侧为负,右侧为正。特意将这两张表面用球帽制作而成。最终物体具有球面的拓扑结构,因此其总曲率为 4π。假设左侧物体由两个四分之三球面(来自相同半径的球体)构成,每个部分对应的曲率为 3π,总和为 6π。因此,我们可以立即算出折痕所含的曲率(负值):-2π。该曲率沿圆形折痕均匀分布。由此我们便可计算三角形 ABC 的内角和。通过测量其面积,我们首先得知它所包含的角曲率量。即:
需要减去弧 mn 所包含的曲率。即:
透镜也具有球面的拓扑结构,因此折痕包含的线性曲率为正值 2π。
……我们还可以计算由三条测地线构成的奇怪三角形 ABC 的内角和。测地线可以轻松跨越折痕。您只需用胶带做一次实验即可。
弧 mn 包含的线性曲率为:假设上述透镜由两个相同的四分之一球面构成,每个球面的曲率均为 π。因此,表面(不含折痕)的曲率为 2π。
……通过统计三角形 ABC 和折痕弧所含的角曲率,我们可以得知其与欧几里得内角和 π 的正偏差。
由此可见,我们能够相当容易地处理这些关于曲率的问题,尤其针对曲面。
……一个曲面可能包含奇点或折痕。此时,这些是真正内在的几何奇点,而非由坐标选择所引起。
……顺便指出,这种线性曲率也可以分布在曲面的某一部分上。例如,对于左图,我们可得:
……这与之前介绍的方法类似,即将集中在圆锥顶点的曲率分布到一个球帽上(即“钝化”的圆锥)。如果上图中的两个球帽各代表三分之二球面,则每个球帽的曲率为:
灰色区域将包含均匀分布的负曲率 C,满足:
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