Böcker av Jost-Hinrich Eschenburg

This book deals with the geometry of visual space in all its aspects. As in any branch of mathematics, the aim is to trace the hidden to the obvious; the peculiarity of geometry is that the obvious is sometimes literally before one's eyes.Starting from intuition, spatial concepts are embedded in the pre-existing mathematical framework of linear algebra and calculus. The path from visualization to mathematically exact language is itself the learning content of this book. This is intended to close an often lamented gap in understanding between descriptive preschool and school geometry and the abstract concepts of linear algebra and calculus. At the same time, descriptive geometric modes of argumentation are justified because their embedding in the strict mathematical language has been clarified.The concepts of geometry are of a very different nature; they denote, so to speak, different layers of geometric thinking: some arguments use only concepts such as point, straight line, and incidence, others require angles and distances, still others symmetry considerations. Each of these conceptual fields determines a separate subfield of geometry and a separate chapter of this book, with the exception of the last-mentioned conceptual field "e;symmetry"e;, which runs through all the others: - Incidence: Projective geometry - Parallelism: Affine geometry - Angle: Conformal Geometry - Distance: Metric Geometry - Curvature: Differential Geometry - Angle as distance measure: Spherical and Hyperbolic Geometry - Symmetry: Mapping Geometry.The mathematical experience acquired in the visual space can be easily transferred to much more abstract situations with the help of the vector space notion. The generalizations beyond the visual dimension point in two directions: Extension of the number concept and transcending the three illustrative dimensions.This book is a translation of the original German 1st edition Geometrie - Anschauung und Begriffe by Jost-Hinrich Eschenburg, published by Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, part of Springer Nature in 2020. The translation was done with the help of artificial intelligence (machine translation by the service DeepL.com). A subsequent human revision was done primarily in terms of content, so that the book will read stylistically differently from a conventional translation. Springer Nature works continuously to further the development of tools for the production of books and on the related technologies to support the authors.

Dieses Buch behandelt die Geometrie des Anschauungsraums in allen ihren Aspekten. Wie in jedem Teilgebiet der Mathematik geht es darum, das Verborgene auf das Offensichtliche zurückzuführen; die Besonderheit der Geometrie ist, dass das Offensichtliche manchmal im wörtlichen Sinne vor Augen liegt.Ausgehend von der Anschauung werden räumliche Konzepte in das bereits vorhandene mathematische Gerüst der Linearen Algebra und der Analysis eingebettet. Der Weg von der Anschauung zur mathematisch exakten Sprache ist selbst Lerninhalt dieses Buches. Damit soll eine oft beklagte Verstehenslücke geschlossen werden, die sich zwischen der anschaulichen Vorschul- und Schul- Geometrie und den abstrakten Begriffen der Linearen Algebra und Analysis auftut. Zugleich werden damit anschaulich-geometrische Argumentationsweisen gerechtfertigt, weil ihre Einbettung in die strenge mathematische Sprache geklärt wurde.Die Begriffe der Geometrie sind von ganz unterschiedlicher Natur; sie bezeichnen sozusagen verschiedene Schichten geometrischen Denkens: Manche Argumente verwenden nur Begriffe wie Punkt, Gerade und Inzidenz, andere benötigen Winkel und Abstände, wieder andere Symmetrie-Überlegungen. Jedes dieser Begriffsfelder bestimmt ein eigenes Teilgebiet der Geometrie und ein eigenes Kapitel dieses Buches, mit Ausnahme des letztgenannte Begriffsfelds "Symmetrie", das alle anderen durchzieht: - Inzidenz: Projektive Geometrie - Parallelität: Affine Geometrie - Winkel: Konforme Geometrie - Abstand: Metrische Geometrie - Krümmung: Differentialgeometrie - Winkel als Abstandsmaß: Sphärische und Hyperbolische Geometrie - Symmetrie: Abbildungsgeometrie.Die im Anschauungsraum erworbene mathematische Erfahrung lässt sich ohne Mühe mit Hilfe des Vektorraum-Begriffs auf sehr viel abstraktere Situationen übertragen. Die Verallgemeinerungen über die Anschauung hinaus weisen in zwei Richtungen: Erweiterung des Zahlbegriffs und Überschreiten der drei anschaulichen Dimensionen.

Der Titel dieses Buches über Mathematik ist ausgeborgt von Stefan Zweigs "Sternstunden der Menschheit". Dort geht es um Weltgeschichte, doch es sind nicht so sehr die allseits bekannten historischen Ereignisse, an die erinnert wird, sondern etwas verborgenere, in denen sich gleichwohl das Weltgeschehen fokussierte. Von solchen Ereignissen hat auch die Wissenschaft und besonders die Mathematik viele zu bieten.Die Geschichten dieses Buches möchten mathematische Ideengeschichte nachzeichnen anhand einer sehr persönlich motivierten Auswahl von Ereignissen mit ihrem Vorher und Nachher, von Pythagoras bis Perelman. Der Weg von der Oberfläche zu einem tieferen Verstehen macht das Wesen der Mathematik aus, und besonders spektakuläre Durchbrüche dieser Art sind "Sternstunden". Will man sie verstehen, ist es gut, sich an die Quelle zu begeben, in die Zeit zu reisen, als der Durchbruch erzielt, die neuen Ideen geboren wurden, als man sich tastend und respektvoll auf ganz neues Gebiet vorwagte. Das Buch möchte zu einer Auseinandersetzung mit diesen Ideen anregen und dabei gleichermaßen mathematisch interessierte Laien und Fachleute ansprechen.Der AutorProf. Dr. Jost-Hinrich Eschenburg, Institut für Mathematik, Universität Augsburg