هندسهٔ اقلیدسی به مجموعهٔ گزارههایِ هندسیای اطلاق میشود که به بررسی موجودات ریاضیاتی مثل نقطه و خط میپردازد و بر پایههائی که اقلیدس ریاضیدان یونانی در کتاب خود بهنام اصول عرضه کرده، بنا شدهاست. این قضایایِ هندسی عمدتاً توسطِ یونانیانِ باستان کشف و توسطِ اقلیدسِ اسکندرانی گردآوری شدهاند و بخش بزرگی از آن همان است که در دبیرستانها تدریس میشود. کتابِ «اصولِ» اقلیدس یکی از بزرگترین و تأثیرگذارترین کتابها چه بلحاظِ محتوا و چه از نظرِ روشِ اصلِ موضوعهایاش بودهاست. تا قرن نوزدهم میلادی هر وقت از هندسه سخن میرفت منظور هندسه اقلیدسی بود. بررسی مفاهیم هندسه اقلیدسی در دو بعدرا هندسه مسطحه» و در سه بعد «هندسه فضائی» مینامند. این مفاهیم را به ابعاد بالاتر از سه نیز میتوان تعمیم داد و همچنان آن را هندسه اقلیدسی نامید.
تاریخچه هندسه اقلیدسی
اقلیدس شاگرد مکتب افلاطون بود. او در اصول سیزده جلدی خود تمام دانش بشری تا آن زمان گرد آورد و به مدت دو هزار سال مرجعی بیبدیل باقی ماند. روش بنداشتی (اصل موضوع) اقلیدس منجر به کاربرد الگویی شد که امروزه به آن ریاضیات محض میگوییم. محض از این نظر که با اندیشهٔ محض سر و کار دارد و از راه آزمون خطا و تجربه به دست نمیآید و درستی یا نادرستی احکام آن را نیز از راه تجربه نمیتوان اثبات یا نفی کرد. برای استفاده از روش بنداشتی یا اصل موضوع دو شرط را باید پذیرفت:
شرط اول: پذیرفتن احکامی به نام بنداشت یا اصل موضوع که به هیچ توجیه دیگری نیاز نداشته باشند.
شرط دوم: توافق بر اینکه کی و چگونه حکمی «به طور منطقی» از حکم دیگر نتیجه میشود، یعنی توافق در برخی قواعد استدلال.
کار عظیم اقلیدس این بود که چند اصل ساده، چند حکم که بینیاز به توجیهی پذیرفتنی بودند دستچین کرد، و از آنها ۴۶۵ گزاره نتیجه گرفت. زیبایی کار اقلیدس در این است که این همه را از آن اندک نتیجه گرفت.
اصل موضوعه در هندسه اقلیدسی
تمامِ هندسهٔ اقلیدسی (تمامِ قضیههایی که در دبیرستان میخوانیم، قضیهٔ
فیثاغورس و غیره) میتوانند از پنج اصلِ
موضوعهٔ زیر استخراج شوند:
برایِ بیانِ این اصولِ موضوعه به مفاهیمی مانندِ نقطه و خط نیاز داریم. همانطور
که باید چند گزاره را بدونِ اثبات بپذیریم تا بقیهٔ گزارهها
استخراج شوند لازم است چند مفهوم را نیز بدونِ تعریف بپذیریم. به این مفاهیم «تعریف نشده ها»
میگویند. همانطور که دیده میشود اصولِ هندسهٔ اقلیدسی به جز اصلِ پنجم بسیار
ساده و بدیهی به نظر میآیند. به همیندلیل از زمانِ اقلیدس ریاضیدانانِ بیشماری در
شرق و غرب (منجمله خیام ریاضیدانِ ایرانی) تلاش کردهاند اصلِ آزاردهندهٔ پنجم را به اثبات برسانند. این
کار همواره شکست خوردهاست. سپس برخی ریاضیدانان تلاش نمودند خلافِ اصلِ پنجم را
فرض کنند تا ببینند آیا هندسهای متناقض پدید میآید یا نه. از آنجا که هیچ تناقضی در هندسههایِ
دارایِ اصلِ پنجمِ متفاوت دیده نشد به آنها نامِ هندسه
نااقلیدسی را دادند. در نتیجه این مسأله مطرح گردید که تجربه کدام هندسه را
تأیید میکند. نظریهٔ نسبیت عام به
این پرسش پاسخ میدهد.