Pseudosphère

Dans son acception la plus générale, une pseudosphère de rayon R est une surface (complète et simplement connexe) de courbure totale en tout point égale à ⁻¹⁄_R², par analogie à la sphère de rayon R dont la courbure est ¹⁄_R². Le terme a été introduit par Eugenio Beltrami en 1868 dans son article sur un modèle de géométrie hyperbolique[1].

Tractricoïde

Le terme est également utilisé pour désigner une surface appelée « tractricoïde » ; c'est le résultat de la révolution d'une tractrice le long de son asymptote. Un exemple de ce type d'objet est la (demi) pseudosphère (de rayon 1) engendrée par la surface de révolution d'une tractrice paramétrisé par[2]

${\displaystyle t\mapsto \left(t-\tanh({t}),{\frac {1}{\cosh(t)}}\right),\quad \quad 0\leq t<\infty .}$

Cette surface présente une singularité à l'« équateur », mais en dehors de celui-ci, elle est de courbure constante négative, et est donc localement isométrique à un plan hyperbolique.

Le nom de « pseudosphère » lui est donné par analogie avec la sphère. Il s'agit en effet d'une surface de courbure constante négative, tandis que la sphère est une surface de courbure constante positive.

Au début des années 1639, Christian Huygens démontra que le volume et la surface de la pseudosphère sont finis[3] malgré l'extension infinie de la surface le long de son axe de rotation. Pour un rayon donné R, l'aire est ${\displaystyle 4\pi R^{2}}$, comme pour la sphère, alors que le volume est ${\displaystyle {2 \over 3}\pi R^{3}}$, soit la moitié du volume d'une sphère de même rayon[4]^,[5].

• Théorème de Hilbert (géométrie différentielle)
• Trompette de Gabriel
• Surface de Dini

• (en) The Pseudosphere, sur le site « NonEuclid » de Joel Castellanos
• (en) Crocheting the Hyperbolic Plane: An Interview with David Henderson and Daina Taimina
• (en) Page de C. T. J. Dodson, professeur émérite à l'université de Manchester
• Pseudo-sphère sur mathcurve.

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