俄国数学天才：平行线可以相交，遭群嘲也不更改，死后12年被证实

综述

平行线的概念相信每个人都能用自己的语言说个大概，毕竟上学的时候都学过。但是你知道吗，在天才的眼里，平行线打破了我们的认知，甚至能够相交。

如此大胆的想法不止是你我这类凡人难以理解，在天才所处的年代也是惊世骇俗。但是随着时间的推移，他的想法终究被证明了。这个天才就是我们今天故事的主角，罗巴切夫斯基。

天才少年的诞生

罗巴切夫斯基的诞生和家世一直都是一个谜。他的故事始于1792年12月1日，地点是俄罗斯的下诺夫哥罗德，他的父亲是伊万·洛巴切夫斯基，一位从事土地测量的职员，而母亲则是普拉斯科维娅·洛巴切夫斯卡娅，拥有着波兰血统。

然而，还有一种说法认为，罗巴切夫斯基的生身父亲实际上是谢巴尔申，一位毕业于莫斯科大学的测量师，与罗巴切夫斯基的母亲有着私密的情感纠葛。

罗巴切夫斯基从小展现出对数学的出色天赋和浓厚兴趣，凭借出色的成绩，他在毕业后，顺利进入喀山大学深造。

在喀山大学，罗巴切夫斯基深受德国数学家马丁·巴特尔斯教授的启发，后者曾是高斯的朋友和导师。巴特尔斯对数学有广博的了解，他向罗巴切夫斯基介绍了欧几里得几何的基本原理和公理，以及尝试证明平行公设的一些方法。

1811年，罗巴切夫斯基获得了物理和数学的硕士学位。随后，他在1814年成为喀山大学的讲师，在1822年，他荣升为正教授，并担任图书馆委员会的主席。在此期间，他一直对数学保持着高度的热情，并进行着自己的研究。

天才的惊人想法

在欧几里得几何领域，存在一条关键公理：在一个平面上，过一点不在一条直线上，只能作出一条与这条直线平行的直线。这就是著名的平行公设，是欧几里得几何的基石之一。

然而，罗巴切夫斯基对这个公理提出了质疑，他认为这个公理并不显然，也不是绝对必然的，应当存在一些特殊情况可以证伪。他开始尝试建立一种不依赖于平行公设的几何体系，也就是双曲几何，其中平行线可以相交于无穷远处。

那么，平行线到底是什么呢？在欧几里得几何中，平行线是指永远不相交的两条直线，它们在任何位置都保持相同的距离。

而在双曲几何中，平行线的定义有所不同，它们是指在同一个方向上不相交的两条直线，它们在一侧趋近于相交，而在另一侧则逐渐远离。罗巴切夫斯基的研究引领我们重新思考了平行的概念，使得数学世界拥有了更为广阔的几何观念。

为了更好地阐述这一概念，我们可以借助一个马鞍形状的曲面来模拟双曲平面，这个曲面被数学家称为双曲抛物面。它是一种具有负曲率的曲面，也就是说，在其每一点都是凹陷的，就像一个马鞍一样。

在这个曲面上绘制一些直线，我们会观察到一些有趣的现象。有些直线是不相交的，但它们并非平行，因为在一侧它们逐渐靠近，而在另一侧则逐渐分离，这些直线被称为超平行线。

还有些直线是相交但不垂直，这些直线被称为超垂直线。另外，有些直线是平行的，但并不会保持等距，它们在双曲平面的一侧无限接近，而在另一侧无限远离，这些直线被称为极限平行线。

在双曲几何中，通过一点不在一条直线上，我们能够作出无数条与这条直线平行的直线。这些直线都是极限平行线，它们在同一个方向上不相交，但在另一个方向上却相交于无穷远处。

这是罗巴切夫斯基提出的平行线可以相交的理论，与欧几里得几何的平行公设有着本质的不同。这种理论在19世纪初是一项颠覆性的发现，然而当时数学界对此进行了嘲笑和排斥。

迟来的证明

尽管罗巴切夫斯基提出了双曲几何的理论，但他未能证明其一致性，也就是说，他未能证明双曲几何不会导致矛盾或悖论。他也未能找到一个合适的模型，即找不到一个可以用双曲几何描述的实际对象或结构。

在当时，罗巴切夫斯基的理论遭到了数学界的冷漠和否定。他的同行们认为他的理论是荒谬的，甚至是疯狂的。

他的论文在俄国和德国都没有引起太多关注，他的著作也没有广泛传播。这对他的声誉和地位造成了很大影响，他在1846年被迫辞去了喀山大学的校长职务，并于1851年失去了教授头衔。

罗巴切夫斯基于1856年离世，他的理论仍未得到广泛认可和肯定。然而，他在墓碑上刻下了一句气定神闲的名言：“没有人能够抹去我的发现。”

这也让人对他对双曲几何的贡献心生敬意，尽管他在生前未能亲眼见证其理论的普及和接受。然而，罗巴切夫斯基的理论并未随着他的离世而湮灭，相反，在他去世后的数十年间，其他数学家证明了这一理论的正确性和重要性。

首先，罗巴切夫斯基的理论得到了高斯的支持。1846年，高斯收到了罗巴切夫斯基的著作。尽管他没有及时回信，但在他于1855年去世后，人们发现了一封他赞赏罗巴切夫斯基理论的信，这成为对该理论的重要支持。

其次，波耶也独立提出了与罗巴切夫斯基相同的双曲几何理论。波耶是一位匈牙利数学家，他的父亲曾是高斯的学生，于1832年独立提出了双曲几何的理论。

波耶的论文发表在1832年的一本匈牙利杂志上，但并未引起广泛关注。直到1856年，高斯的学生施韦克尔特将波耶的论文翻译成德文，使更多数学家了解到双曲几何的存在。这一系列的发现逐渐为罗巴切夫斯基的理论赢得了广泛认可。

最终，罗巴切夫斯基的理论得到了贝尔特拉米的证明，贝尔特拉米是一位意大利数学家。他在1868年提出了两个双曲几何的模型，一个是基于圆盘的几何，被称为贝尔特拉米圆盘模型，另一个是基于球面的几何，称为贝尔特拉米伪球面模型。

这两个模型可以用欧几里得几何的方法来描述，但它们的性质符合双曲几何的公理，从而证明了双曲几何的一致性，也就是说，它不会导致矛盾或悖论。贝尔特拉米的模型为双曲几何提供了直观的图像，使人们更容易理解和接受这一理论。

结语

这些数学家的为罗巴切夫斯基证实了他的理论。双曲的理论对爱因斯坦的相对论和其他科学领域也产生了深远影响。他的理论为人们提供了对几何学的新视角和认识，同时让人们感受到数学的美妙和奥秘。

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