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Pode-se utilizar essa analogia para pensar em um espaço curvo em
três dimensões. Deve-se pensar em uma reta como alguma linha
que não se entorta para nenhum lado. Se uma reta for prolongada
sempre, em um espaço tridimensional curvo, que seja análogo
à superfície esférica, essa reta retorna ao ponto
de partida. Haverá um limite para o tamanho dos círculos
que podem ser traçados nesse espaço; e podem não existir
retas paralelas entre si. Esse espaço “esférico” tem um volume
finito, e nele só pode caber um número finito de objetos
de determinado tamanho. No entanto, esse espaço não tem um
limite ou fronteira: não se chega nunca ao lugar onde ele termina.
E não se pode dizer que ele está encurvado para um lado ou
para o outro. A comparação com a superfície esférica
é falha, neste ponto.
Há diferentes tipos de espaços curvos que podem ser concebidos.
Alguns são análogos à superfície da esfera,
e são chamados de espaços com curvatura positiva. Outros
são análogos a uma superfície como a sela de um cavalo,
e são chamados de espaços com curvatura negativa. Em cada
um deles, existem muitas propriedades que são diferentes das que
valem na geometria comum, de Euclides. Por exemplo: na geometria euclidiana,
a soma dos ângulos internos de um triângulo é sempre
igual a 180o, ou dois ângulos retos. Nas outras geometrias,
a soma dos ângulos internos ode um triângulo pode ser sempre
maior do que 180 ou sempre menor do que 180o.
Para entender isso, é necessário mais uma vez pensar no caso
da superfície terrestre. Imagine duas “retas” traçadas do
pólo Norte até o Equador terrestre (ou seja: dois meridianos
terrestres); suponha que as duas “retas” formam entre si um ângulo
de 90o, no pólo Norte. Qual será o ângulo
formado por cada uma delas com o Equador? É fácil ver que
elas serão perpendiculares ao Equador, ou seja, formarão
um ângulo reto (90o) com ele. Assim, o triângulo
formado por esses meridianos e pelo equador terá três o ângulos
retos, com um total, portanto, de 270o, ao invés de 180o.
Na verdade, qualquer triângulo traçado sobre uma superfície
esférica terá a soma dos ângulos internos sempre maior
do que 180o. O valor exato da diferença dependerá
do tamanho do triângulo. Em uma superfície de curvatura negativa,
pelo contrário, a soma dos ângulos internos de um triângulo
é sempre menor do que 180o.
Nos espaços tridimensionais curvos, valem propriedades semelhantes
a essas. No entanto, não é possível imaginar a situação
correspondente, pois esse espaço tridimensional não está
encurvado para lado nenhum. Ele apenas tem propriedades matemáticas
semelhantes às de uma superfície curva. |
Exemplo de geometria não-euclidiana: Se no globo traçarmos
um triângulo com um dos vértices em um dos polos e os outros
dois na linha do equador, a soma de seus ângulos será igual
a 270o .
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