有科学家提出平行线是可以相交的,应该怎么理解?

魅力科学君


那个“科学家”提出来的,是你么?能相交那就不是平行线,那是“神行线”,因为它可以变更轨迹。


资料完善度低


科学家发现引力波的新闻刷屏了。先感叹几句:科学之瑰丽壮观,它所有的迷人之处,是简洁、优美、可以理解。这种超越人类经验的存在,超越感官可触及的东西,却能被人类认知。这其中有数学理论---非欧几里德几何,支持我们的空间是可以被弯曲的理论.

罗巴切夫斯基的非欧几里德几何

从小学过很多数学的人都同意三角形三个内角之和一定是180度,两条不相交的平行线不能相交。这一切的知识都是死知识,没有争论的余地。但是在1826年,一位俄罗斯数学家发表了一次演讲,他在演讲中否认了所有已知的东西。在他的演讲中,他提到了他的理论:平行线可以相交;三角形内角之和不等于180度。

欧几里得的《几何原本》在构建经典时空时有五个倚靠直觉的公设:

由任意一点到任意一点可作直线。

一条有限直线可以继续延长。

以任意点为心及任意的距离可以画圆。

凡直角都相等。

同一平面内一条直线和另外两条直线相交,若在某一侧的两个内角的和小于两直角,则这两直线经无限延长后在这一侧相交。(平行线公设)

第五条定义平行线的公设有些拗口。很多人就想用着前四条更基本的直觉观念去证明第五条,结果罗巴切夫斯基和高斯先后发现,前人的证明多是错误的循环论证,平行线公设无法由前四条推理证明。

1820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。他提出了一个和欧氏平行公理相矛盾的命题,用它来代替第五公设,然后与欧氏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。但是,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。这个理论像欧氏几何一样是完善的、严密的几何学。

这样的理论显然否定了我们的认知,偏离了每个人的观点。当时,他的理论引发了一场争论。在场的许多数学家都觉得这个年轻人太疯狂了,他的话让人听不懂。伟大的数学家们用一种奇怪的眼光望着这个名叫罗巴切夫斯基的年轻人,认为他不可理断。所以,在这次打击之后,他们对它不理不睬。

当时,学术委员会请了三位数学领域的著名数学家来评价他们的论文。三位数学家是西蒙诺夫、博拉斯曼和古普费尔。结果,三个人一致拒绝了他的论文,但他们没有给对方的书面意见。也许是因为他们认为没有必要做书面评估,或者他们认为自己被理论愚弄了。简而言之,他们没有给出意见,所以很长一段时间,手稿的内容都意外丢失了。

罗巴切夫斯基提出这个理论真的是因为他疯了吗?显然不是,但他的理论是如此超前,以至于许多人无法理解,他们认为他疯了。事实上,这样的事情数不胜数,许多科学家提出了一种新的理论,打开了通往新世界的大门,但其他人并没有找到那扇门,所以他们认为对方是在说谎。当时,有人提出地球是圆的理论,我们认为这个人疯了,如果地球是圆的,人们怎么能站在上面呢?因此,地球是圆的观点已经成为常识并被所有人接受。

非欧几何是人类认识史上一个富有创造性的伟大成果,它的创立,不仅带来了近百年来数学的巨大进步,而且对现代物理学、天文学以及人类时空观念的变革都产生了深远的影响。

德国数学家黎曼也发现了这一理论

一个新理论的出现常常是如此的离奇,以至于人们否定了非欧几里德几何,甚至嘲笑罗巴切夫斯基混淆了最基本的理论知识。因为他的新理论违反了已知的定理,人们觉得他站在人群的错误一边,对他非常排斥。在这些压力下,他几乎丢了工作,生活变得越来越困难。事实上,就在他发表这一理论的同一年,德国数学家黎曼也发现了这一理论,但他并没有被所有人所接受。

后来黎曼引入新的公设取代第五条平行定理,引出了黎曼几何(或称椭圆几何)。人们最终发现,欧式几何、罗氏几何、黎曼几何这三种几何学,都是常曲率空间中的几何学,分别对应曲率为0、负常数和正常数的情况。黎曼曲率等于1、-1和0的空间分别是黎曼球空间、罗巴切夫斯基空间和欧氏空间。欧氏空间可看作黎曼空间的特例。

黎曼统一了黎氏几何,罗氏几何,欧氏几何,并且预见,物质的存在可能造成空间的弯曲。为爱因斯坦的广义相对论准备了数学基础。

在这两位科学家之后,爱因斯坦发明了相对论,但是他从来没有找到一个理论基础来支持他的想法,这也让他头疼了很长一段时间。直到他在一堆纸上偶然发现了黎曼的理论,非欧几里德几何。他发现这个理论与相对论完全吻合,这使他的想法更有说服力。随着爱因斯坦的相对论得到认可,非欧几里得几何学也得到认可。直到那时,人们才意识到罗巴切夫斯基发现了这个理论是多么了不起,它是世界真理的关键。

浩瀚宇宙,寻找另一个“可能的地球”,暗物质与暗能量,宇宙学最大的谜团

根据爱因斯坦的广义相对论,空间的几何形状与引力有关——宇宙所含的质量与能量越多,空间就会越弯曲。在质量和能量的某个临界点,宇宙刚好不弯曲。在这样的宇宙中,两条平行线永远不会相交,通常被称为平直宇宙。另外还有两种情况:如果宇宙中物质太少,就会导致开放宇宙,其中的平行线最终会渐行渐远;如果宇宙中物质太多,则会导致闭合宇宙,其中的平行线最终会相交

对宇宙背景辐射的测量,结合理论推导,得出了一个明确的答案:我们的宇宙是平直的。然而,宇宙所包含的物质只能满足临界值的31%,其中5%是普通物质,26%是暗物质。其余的大部分,占到69%,当时仍不知所踪。詹姆斯·皮布尔斯提出了一个激进的解决方案。1984年,他作出的贡献复活了爱因斯坦的宇宙学常数,代表了真空所蕴含的能量。这些能量被命名为暗能量,在宇宙的物质和能量构成中占到69%。与冷暗物质和普通物质一起,暗能量足够支撑“宇宙平直”这一观点。

2019物理诺奖,詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)研究宇宙,以及其中数以千亿计的星系与星系团。他从上世纪60年代中期开始构思、花了超过20年订立的理论框架,为我们现今对宇宙从大爆炸至今这整段历史的理解打下了基础。皮布尔斯的诸多发现让我们更好地洞悉宇宙环境。在这个宇宙里,我们已知的物质仅仅占了全体物质与能量的5%。剩下的95%隐匿在我们的视野之外,是留给现代物理学的一个谜题和挑战。

评价

1893年,喀山大学为纪念他竖立了一座雕像。这是世界上第一个竖立的数学家雕像。从这个角度看,他取得了多么辉煌的成就和多么令人震惊的壮举。只是,当罗巴切夫斯基的雕像竖立起来的时候,他已经死了40多年了。在他的一生中,他一直被回避,被厌恶和嘲笑。没想到几十年后,人们对他的态度发生了天翻地覆的变化,开始对他的塑像肃然起敬。

人们常说,正义虽迟,但从不缺席。一个正确的理论可能不会在一开始被所有人认可,但是随着时间的推移和科学技术的进步,这个理论最终会被时代所验证和认可。无论什么时候,如果你认为是对的事情就去做,那么你应该坚持去做,不需要在意外界的冷嘲热讽,坚持自己的内心,无愧于自己的行。罗巴耶夫斯基就是这样,他没有因为外界的困难而放弃,而是坚持走正确的道路,虽然这种坚持让他的生活变得艰难,但他从不放弃。而这样的坚持就是结果,他现在成了世界历史上的一个人物,就像牛顿、爱因斯坦一般伟大的人。


中学数学深度研究


在一个平面内平行线不会相交,但在一个曲面内则能够相交。在黎曼几何中,过直线外一点所有直线都和已知直线相交。

地球的两条平行经线会有两个交点,也就是北极点和南极点。黎曼空集里的球形.马鞍形中两条平行线都会相交在一起。

2020-2-14


手机用户54578927414


谢谢提问!

有科学家提出平行线可以相交的,应该怎么理解?这提问?我理解是,平行线是不可以都相交,球形和外圈线平行,外圈线有相交点;两条线是完全相吸相克,二合一成非物质形线;两条线完全相吸相生,二生一成一条线。这些才可以相交的。此外平行线都不能相交的。


真王山


“平行线”怎么能够“相交”呢?如果“相交”了,那就不能叫“平行线”了!由此可见:这种说法只能是伪科学!


739958070860


1854年,德国数学家黎曼创立了他的一个非欧几何学——黎曼几何,他的第五公设换成任何两直线都是相交的,即没有平行线一说。其几何模型之一就是球面,直线就是大圆。


mulin30311368


中国话叫黑白.生死等。外国话叫平行宇宙.量子力学.多维空间等。反正就是我等老百姓整不明白就对了…………


2103酒


平行线永不相交,是衡理,你把平行线放到球面上是限定条件,就算這样两平行线在球面上也不相交,而是自已首尾相交就两园圈。德国黎漫不是科学家,是不承认科学家。


王之基


这种科学家是典型的不称职的混混,这么一个常识的道理都被他们错误认识而变成了科学研究成果。这是对人类的愚弄。


智慧575


当然可以,双平行线,出现四个相交点,锐角相交出现棱形,直角相交变成正方形,180度相交,对称4个半圆,360度相交,还原成4个整圆。两个平行线交叉立体至高点尺寸,根据环境需要可忽略不计。


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