黎曼几何

非欧几里得几何的一种
黎曼几何(Riemannian geometry)是数学的学科分支,它研究的是黎曼流形,是一种弯曲和扭曲的几何客体[5][6]。黎曼几何中没有平行于给定直线的线;有限长度的直线可以无界连续延伸,但所有直线的长度都相同[2][3]
1845年,乔治·弗里德里希·伯恩哈德·黎曼(Georg Friedrich Bernhard Riemann)把欧氏几何、罗氏几何、黎氏几何统一起来,用来描述弯曲和扭曲的几何客体[6];1854年,乔治·弗里德里希·伯恩哈德·黎曼发表《论作为几何学基础的假设》正式创立黎曼几何[1][3]。1916年,阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)在广义相对论中运用黎曼几何,使其研究和应用更加广泛[1][7]。之后,赫尔曼·外尔(Hermann Weyl)撰写《空间、时间与物质》对黎曼几何进行第一次系统性阐述[8]
黎曼几何的概念不仅是广义相对论的基础,也是现代量子场论和理论基础粒子物理学的基本概念[7],并在数学、物理学、地质学、计算机科学等领域都有广泛的应用;如描述地震波传播和水声射线传播、计算机视觉[1][4][9][10]

定义

黎曼几何研究的是黎曼流形,它是一种弯曲和扭曲的几何客体[5][6],属于一种非欧几里得几何[2]。黎曼几何中没有平行于给定直线的线;有限长度的直线可以无界连续延伸,但所有直线的长度都相同[2][3]