Johann Heinrich Lambert · 1728–1777

兰伯特

他第一个证明 π 写不成分数,也画出了今天航图与坐标网格的底子——而他推得最远的那一次,是去找一个始终没有出现的矛盾

tanv=v1v23v25v27\tan v = \cfrac{v}{1 - \cfrac{v^2}{3 - \cfrac{v^2}{5 - \cfrac{v^2}{7 - \cdots}}}}
正切的连分数 ·《关于圆与对数超越量的若干显著性质》1768,§7 与 §35。弧与半径可通约时,这串除法就永远停不下来——所以切线与半径不可通约。而 tan(π/4) = 1 是有理数,于是 π/4 不是

约翰·海因里希·兰伯特 1728 年 8 月 26 日生于米卢斯——当时叫米尔豪森,1506 年起便「归附」瑞士联邦,1798 年才被法兰西共和国取走;他一生自称瑞士人,署名写作 Muelhusio-Helvetus。父亲是裁缝,家里七个孩子,他十二岁离开学校去帮父亲缝衣,此后所有的数学都是自己读出来的。十五岁在塞普瓦的铁厂当文书,十七岁给《巴塞尔报》的主编伊瑟林当秘书,二十岁到库尔,当萨利斯伯爵家的家庭教师——那家有一座很好的藏书楼,他在那里读完了能读到的一切,还自己动手磨镜片、做天文仪器。1756 年他带着两个学生游学欧洲:哥廷根见到克斯特纳与托比亚斯·迈尔,七年战争把他挡在乌得勒支两年,随后是巴黎(见到达朗贝尔)、马赛、都灵、米兰。1759 年到奥格斯堡,在那里找到了肯印他书的人——《光度学》1760 年、《宇宙论书简》1761 年。

1764 年欧拉把他请到柏林。腓特烈二世起初不肯任命他,理由是他相貌古怪、衣着奇特、举止不合规矩——那多半来自他的出身与他过分认真的信仰;等到认识了他,这位国王改口说他有「非凡的洞察力」。他进了科学院的物理组,享有一项少见的权利:可以在好几个组里宣读论文;另有一个普鲁士皇家高等建筑参事的头衔。柏林这十三年是他最后的十三年,一生写下一百五十多篇著述,1777 年 9 月 25 日卒于柏林,四十九岁。他的题目一件也不重样:π 不是分数(1767)、平行线(1766)、七种地图投影(1772)、彗星轨道上那条只认三个数的定理(1761)、三项方程的级数解(1758)、把逻辑写成演算的《新工具论》(1764)、《宇宙论书简》里那个一层套一层、大半由暗天体组成的宇宙。贯穿这一切的是同一件事:把某样东西变成可以量的。光可以量(《光度学》)、热可以量(《测热术》)、空气里的水汽可以量(他做过湿度计)——而这份脾气用到几何上,就成了他最有名的那个结论:锐角那一种若成立,连长度本身都会有一个绝对的单位。他名下的东西也有几件不是他先做的:三个直角的四边形海什木一千年前就画过,双曲函数是里卡蒂 1757 年先做并命名的(他自己注明了出处,只改了缩写),而那个以他命名的 Lambert W 函数,他一辈子没有写下来过。

兰伯特肖像
无名氏铜版画(手工上色),约 1770 年,柏林 · Wikimedia Commons,公有领域。他坐在自己的书房里:桌上摊开的那本书,封面上写着 Lambert;桌边斜靠着一把比例尺,右边书架的书脊上一格格写着人名。顶上的飘带写着「Bella odi, pacem diligo」(我恨战争,我爱和平)与「geometrae vera sequuntur, vera sequor」(几何学家追随真理,我也追随真理)。这是他仅有的同时代画像;通行的那幅侧面像,是他去世五十二年后的石印

生平

  1. 1728年8月26日
    生于米卢斯

    当时叫米尔豪森,与瑞士结盟的自由市。父亲是裁缝,家里七个孩子。

  2. 1740
    十二岁离开学校

    帮父亲缝衣;十五岁到塞普瓦的铁厂当文书,十七岁给《巴塞尔报》主编当秘书。此后全靠自学。

  3. 1748
    到库尔当家庭教师

    萨利斯伯爵家。那座藏书楼与自制的天文仪器,是他真正的学校。

  4. 1755
    第一篇论文

    登在《赫尔维蒂学报》上,讲热。同年入库尔的文学会与瑞士科学会。

  5. 1758
    《纯数学中的若干观察》

    解三项方程 x = q + x 的 m 次方,把根展成 q 的幂级数——拉格朗日反演定理的先声,也是两百年后 Lambert W 的源头。

  6. 1756–1758
    带学生游学欧洲

    哥廷根见克斯特纳与托比亚斯·迈尔,滞留乌得勒支两年,再到巴黎见达朗贝尔,然后马赛、都灵、米兰。

  7. 1760
    《光度学》

    奥格斯堡。把「亮」变成可以量的量:余弦定律与吸收律都在这本书里。同年布盖在巴黎出版《光学论》,两人互不知情。

  8. 1761
    《宇宙论书简》

    一层套一层的宇宙:行星绕恒星、恒星成群、群再成群,而其中大半是看不见的暗天体。

  9. 1761
    《彗星轨道的几条显著性质》

    奥格斯堡。第四部分推到椭圆,得出兰伯特定理:飞完一段弧的时间只认半长轴、弦长与两条半径之和。

  10. 1761年6月
    π 那篇的念头

    构思于 1761 年 6 月,1767 年 7 月写成,宣读于 1767 年,印在柏林科学院 1761 年卷(1768 年出书)265–322 页。

  11. 1764
    到柏林;《新工具论》

    欧拉把他请去。腓特烈二世起初因他的相貌与举止不肯任命,后来改口说他有非凡的洞察力。同年那部讲逻辑的《新工具论》出版。

  12. 1765
    当选普鲁士科学院院士

    物理组。他享有在多个组宣读论文的特权,另有皇家高等建筑参事的头衔。

  13. 1766年9月
    《平行线理论》写成

    把锐角那一种推到了底,没有找到矛盾——他没有发表。二十年后才由小约翰·伯努利印出来。

  14. 1768
    π 不是分数

    用连分数证明:弧与半径可通约时切线必不可通约。§89–91 又断言这些量连代数数都不是,并由此指出化圆为方不可能。

  15. 1770
    双曲函数的那套缩写

    他把 sinh、cosh 这套写法带进三角学。名字与这族函数是里卡蒂 1757 年先给的,他自己注明了出处,改的只是缩写。

  16. 1772
    《关于地图与天图绘制的注记与补遗》

    七种新投影,其中三种今天还在用:兰伯特正形圆锥、横轴墨卡托、兰伯特等积方位。开篇先把「一张完美的地图该做到哪五件事」列出来,再说明球面上这五件不能同时满足。

  17. 1777年9月25日
    卒于柏林

    四十九岁。留下一百五十多篇著述,横跨数学、物理、天文与哲学。

  18. 1786
    《平行线理论》印出

    小约翰·伯努利从遗稿里取出,登在《纯粹与应用数学杂志》上,注明「写于 1766 年 9 月」。

  19. 1882
    林德曼证明 π 超越

    他 1767 年写下「这是我相信可以证明的定理」,隔了一百一十五年。

展品厅

绝大多数展品都可以亲手把玩——这是本馆的立馆之本;少数以叙述为主的,做成故事展签。

镇馆之宝 · 亲手玩

π 写不成分数:一串停不下来的除法

他没有直接算 π。他去除两个级数,发现商有规律、余数永不为零——而分数的辗转相除必须在有限步内停下来。

tanΦω=ΦωΦ23ωΦ25ω\tan\frac{\Phi}{\omega} = \cfrac{\Phi}{\omega - \cfrac{\Phi^2}{3\omega - \cfrac{\Phi^2}{5\omega - \cdots}}}

1767 年他在柏林科学院宣读的那篇东西,开头一句很坦白:要证明圆的直径与周长不成整数之比,这件事大概不会让几何学家们惊讶。真正值得看的是他接着说的那一句:凡是与半径可通约的弧,它的切线与半径必不可通约;反过来,凡是可通约的切线,都不属于一条可通约的弧。「这个说法看上去应当容许无穷多例外,而它一个例外也没有。」办法是欧几里得的辗转相除,只不过他用来除的不是两个整数,而是 sin v 与 cos v 那两条级数——这是关键的一步转身:对一对还不知道是不是有理数的量,照样可以做辗转相除。商一个接一个出来,而且有一条简单到不像话的规律:第 n 个商是 (2n−1) 除以 v。于是正切成了一条连分数。把弧取成有理数 Φ/ω,渐近分数的分母一层比一层大得离谱——v = 1 时是 1、2、9、61、540、5879、75887、1132426,比任何等比数列都快。可如果切线是个分数,这串除法必须在有限步内停住。停不住,就不是分数。tan(π/4) = 1 是有理数,所以 π/4 不是——π 也就不是。他没有就此打住:第 89 到 91 节里他区分了「无理」与「无理的根式」,断言圆与对数的超越量连代数方程的根都不是,并由此推出圆的周长「不容许任何几何作图」——化圆为方不可能。他写的是「这是我相信可以证明的定理」。那一步要等林德曼 1882 年才走完。

拨动那条有理的弧,看渐近分数的分母怎么甩开等比数列;v = 1 那一档上标着 1768 年印本错掉的两个数

他没有直接算 π,他算的是除法:拿欧几里得辗转相除的老办法去除 cos v 与 sin v, 商一个接一个地出来,而且有一条简单到不像话的规律——第 n 个商是 (2n−1)/v。 于是正切成了一条连分数,而分母一层比一层大得离谱:v = 1 时是 1、2、9、61、540、5879、75887、1132426, 比任何等比数列都快。可如果 tang 是个分数,这串除法必须在有限步内停下来。停不下来,就不是分数。 1768 年的印本在这里错了两处、漏了一处:288 页那一行写的是 …1/(5879·75587) + 1/(75587·1147426),而照他自己的递推 q = (2k−1)ω·q′ − Φ²·q″ 复算,13·5879 − 540 = 75887、15·75887 − 5879 = 1132426; 同一行里 1/(2·9) 那一项也漏掉了。上表里对不上的那两格标成了另一种颜色。

三个直角,第四个角却量出了一把尺子

四边形在三处是直角。第四个角在欧氏几何里永远是 90 度;在锐角那一种里,它由边长定死——于是说出一个角,就等于交出一段长度。

cosφ=sinhasinhb\cos\varphi = \sinh a \cdot \sinh b

这个有三个直角的四边形今天叫兰伯特四边形,可它不是他先画的:海什木一千年前就在同一个图形上把第四个角分成钝、直、锐三种(馆里海亚姆那一页写着这件事),萨凯里 1733 年走的是另一种画法。兰伯特做的是另一件事——他把锐角那一种一直推到底,想撞上矛盾,结果一个也没撞上,反而推出一串自洽的结论。最要紧的那一条写在第 79 节:锐角假设若成立,我们就会有一个绝对的长度单位,绝对的面积单位,绝对的体积单位。这一句推翻的是一条谁都没怀疑过、甚至不算定理的常识——没有这样的绝对单位。第 80 节他给出办法:让四边形的两条边相等,比如各取一巴黎尺,量一量第四个角,比如 80 度;那么以后你只要说「把这个四边形做到第四个角等于 80 度」,对方作出来的那条边就一定是一巴黎尺,分毫不差。复算出来,80 度对应的是 0.4055 个曲率单位。接着是这篇文章里最好的两句话。他先写:这个结论有几分诱人,让人几乎盼着第三假设是真的;随即又说不,因为那会带来无数不便,三角函数表要无限长,相似形整个消失,天文学就不好办了。然后他把自己按住:可这些是从爱憎里引出来的理由,它们必须彻底离开几何,正如必须离开一切科学。第 82 节他还注意到,钝角那一种在球面上是现成的,于是几乎要断定:锐角那一种出现在一个虚半径的球面上。这句话六十年后被罗巴切夫斯基兑现。

四边形在 A、B、D 三处都是直角,第四个角 φ 只能自己定。欧氏几何里它永远是 90°, 和边长一点关系都没有;而在锐角那一种里 cos φ = sinh a · sinh b—— 边越长,角越小。兰伯特由此看出一件他觉得不该成立的事:这里有一个绝对的长度单位。你不必随身带一根尺子,只要说 「把这个四边形做到第四个角等于 80 度」,对方作出来的那条边就一定是 0.4055 个曲率单位, 分毫不差。他写道:这个结论有几分诱人,让人几乎盼着锐角那一种是真的; 随即又把自己按住——这些是从爱憎里引出来的理由,必须彻底赶出几何, 也赶出一切科学。把边拉长到 sinh a · sinh b ≥ 1,两条垂线就再也碰不到, 四边形根本合不拢;a = b 时这个坎落在 0.881374 个曲率单位上。

一个数,从墨卡托一直调到极射赤面

他先问了一个没人问过的问题:这两种保角的画法,中间有没有一串过渡?答案是有,而且只差一个参数。

x=(tane2)m,m=cosEx = \left(\tan\tfrac{e}{2}\right)^{m}, \quad m = \cos E

1772 年那一篇开头先把话说清:一张完美的地图该做到五件事——不走形、面积成比例、距离成比例、大圆画成直线、经纬度容易读出。而地球是个球,五件事不可能同时做到,只能挑。他挑了角。当时保角的画法有两种,极射赤面投影与墨卡托海图,看上去毫不相干:前者的经线按真角相交,后者的经线干脆平行,夹角压到了零。第 47 节他问:中间有没有过渡?办法是让经线的夹角按一个比例 m 放大或缩小,再要求每一个小梯形与球面上的那一块相似。一条微分方程就出来了,解是到极点的距离等于 tang 半个余纬的 m 次方。m 等于 1 是极射赤面,m 等于 0 是墨卡托,中间每一个 m 都是一张新图——今天叫兰伯特正形圆锥投影,各国的航图多半用的就是它。第 51 节他再加一条:让某一条纬线上的经度间隔也分毫不差,解出 m 等于那条纬线余纬的余弦,换成纬度就是今天写的正弦。第 54 节他拿欧洲做了个算例,两条纬线取 30 度与 70 度,七位对数一行行列出来,得 m = 0.78327、标准纬线在 51 度半上——那几个对数与现算逐位相同,m 现算是 0.7832708。同一篇里他还给出另外六种投影,其中一种叫横轴墨卡托:今天的 UTM 坐标、各国的地形图网格、手机里那个蓝点落在哪一格,用的都是它(今天算的是高斯与克吕格后来做出的椭球版,投影本身是他的)。开头那一段还把另一件事说在了前头——这五个条件不能同时满足,所以一张图只能挑一样占。今人常把「保角与等积不可兼得」这句话追到这一篇,不过原文说的是更一般的那一句。

球面摊不平,所以只能挑一件事保住。兰伯特挑的是: 图上量出来的角,就是地面上真实的角。他先问了一个没人问过的问题—— 极射赤面投影与墨卡托海图都保角,这两种看上去毫不相干的画法之间, 有没有一串过渡?答案是有,而且只差一个数:让经线的夹角按 m 倍缩放, 到极点的距离就必须是 (tang e/2) 的 m 次方。m = 1 是极射赤面, m = 0 是墨卡托,中间每一个 m 都是一张兰伯特正形圆锥投影—— 今天各国的航图多半用的就是它,而 m 恰好等于标准纬线纬度的正弦。 画布上的褐色小圈是球面上半径 2° 的圆:保角的图上它们仍然是圆,只是大小不一, 而那个大小就是长度比——在标准纬线上正好是 1。同一篇文章里他还画出了另外六种, 其中一种叫横轴墨卡托,今天叫 UTM,各国的地形图与手机里的坐标网格都是它——算的是高斯与克吕格后来做出的椭球版,投影本身是他的。

解不出来的方程,只好给它起个名字

x 乘以 e 的 x 次方等于 a——把 x 写出来是做不到的。于是今天给它起了个名字,叫 Lambert W。而这个名字安上去的时候,他已经走了两百多年。

W(a)eW(a)=aW(a)\,e^{W(a)} = a

1758 年他在《赫尔维蒂学报》上解了一个方程:x = q + x 的 m 次方。三项,看着简单,可根写不成有限个根式。他的办法是把根展成 q 的幂级数,并且把级数的系数一条一条算出来——m 取 2 时那串系数正是后来叫卡塔兰数的 1、1、2、5、14、42。这一手今天叫拉格朗日反演,而拉格朗日那篇是 1770 年的事,晚了十二年。欧拉读到了它,1779 年把方程换成一个对称些的形式接着做,并在文章标题里写上了「兰伯特级数」。同一族方程里最常撞见的是 x 乘 e 的 x 次方等于 a,它的解今天记作 W(a)。这个函数有个别处少见的性格:a 落在负的 1/e 与 0 之间时,水平线切到曲线两次,所以它必须分成两支,两支在 a 等于负 1/e 处并成一个;a 再小就一个解也没有。要说清的是,这个函数兰伯特本人从没有写下来过,Lambert W 这个名字要到 1990 年代才由一篇论文定下来,源头是一个计算机代数系统里的函数名。名字安得合不合适可以争,用处是没得争的:维恩位移常数是它算出来的(2.897771955 毫米·开,与今天的公认值逐位相同),把根号二叠成无穷高的幂塔正好等于 2 也是它算出来的,延迟微分方程、酶动力学、随机图里树的计数,今天一律写成 W。

x·e^x = a 这个方程解不出来——把 x 写成 a 的初等函数是做不到的。 办法只有一个:给它起个名字,就像当年给 √ 和 log 起名字一样。 今天这个名字叫 Lambert W。它有个别处少见的性格: 当 a 落在 −1/e 与 0 之间时,那条水平线切到曲线两次, 所以这个「函数」必须分成两支,W₀ 与 W₋₁;两支在 a = −1/e 处并成一个。 要说清的是:这个函数兰伯特本人从没写下来过。他 1758 年解的是三项方程 x = q + x²,把根展成一串 q 的幂——系数正是后来叫卡塔兰数的那一串; 欧拉 1779 年接着做了一遍。名字是 1990 年代才安上去的,源头是一个计算机代数系统里的函数名。 右边那几个数都是现算的:维恩位移常数 2.897771955 毫米·开,与 CODATA 给的值逐位相同; 把 √2 叠成无穷高的幂塔,答案正好是 2。

飞这一段要多久,与轨道长什么样无关

从一点飞到另一点要多少时间?照常理得看轨道。他证明:不用看——只要三个数定了,时间就定了。

μt=a3/2[(αsinα)(βsinβ)]\sqrt{\mu}\,t = a^{3/2}\left[(\alpha - \sin\alpha) - (\beta - \sin\beta)\right]

1761 年那本讲彗星轨道的书,前三部分讲抛物线,第四部分推到椭圆,末了得出一条在当时看来近乎不讲道理的定理:在同一个半长轴上,从一点飞到另一点所用的时间,只取决于两点之间的直线距离(弦长),以及两点到太阳的距离之和。轨道是扁是圆、太阳偏在哪一侧、转过多大的角,一概不影响。把这句话摆成图就更奇怪了:钉住两个端点(弦长于是固定),再要求两条半径之和不变,那么太阳只能落在一条以这两点为焦点的椭圆上——而它落在那条椭圆的哪一处都行。演示里把太阳沿这条椭圆挪一圈,偏心率从 0.23 变到 0.99,转角从 64 度变到 12 度,两条半径此消彼长,而飞行时间十二位小数一位不动。画布上那个时间由开普勒方程一步步积出来,旁边那个直接套他的公式,两条路互不相干,逐位相同。拉格朗日 1778 年那篇讲圆锥曲线上时间表示法的文章里说,他由此得到了「迄今在这个题目上做出的最优美也最有用的定理之一」;高斯 1809 年《天体运动论》第 106 条给出这条公式的归属与一个证明,说兰伯特是在它被埋没的时候独立得到它、并把它推广到其余圆锥曲线上的。今天它被反过来用:给定两个位置和一段飞行时间,反求那条轨道——这道题就叫兰伯特问题,每一次星际转移、每一次交会对接、每一次空间碎片的轨道确定都要先解它。地球到火星那条最省力的转移要飞 259 天,答案就是这么算出来的。

从 P₁ 飞到 P₂ 要多久?照常理,这得看轨道长什么样。兰伯特 1761 年证明:不用看。 只要半长轴 a、两点之间的直线距离 c、以及两点到太阳的距离之和 r₁+r₂ 这三个数定了, 时间就定了——轨道是扁是圆、太阳偏向哪一边,一概不影响。 画布上把 P₁、P₂ 钉住(c 固定),再要求 r₁+r₂ 不变,于是太阳只能落在那条虚线椭圆上, 而它落在哪一处都行:拖动滑块,偏心率从 0.23 一路变到 0.99,转角从 64° 变到 12°, 两条半径此消彼长,而右边那个时间十二位小数一位都不动。 上面那个数由开普勒方程一步步积出来,下面那个数直接套他的公式,两条路互不相干。 今天任何一次星际转移都要先解这道题的反问题——给定两点和一个飞行时间,反求轨道—— 它就叫「兰伯特问题」,而地球到火星那条最省力的转移要飞 259 天,答案就是这么算出来的。

他把光变成了可以量的东西

1760 年那本《光度学》之前,「亮」只是个形容词。他给它定了单位、定了法则,两百多年后,你在屏幕上看到的每一个受光面都按他那条余弦定律着色。

《光度学,或论光、色与影的度量与等级》1760 年在奥格斯堡出版。在它之前,「这盏灯比那盏亮」是一句没法核对的话;在它之后,亮是一个量,有单位、有加法、有法则。他从几条原则推出全书:光强随距离平方衰减;一束光穿过均匀介质,每走等厚的一层就按同一个比例减弱,于是衰减是指数的;而一个粗糙表面看上去的亮度,正比于视线与表面法线夹角的余弦——这一条今天叫朗伯余弦定律。有一件事要说在前头:指数衰减那一条,布盖 1729 年就写下了,而且布盖的《光学论》与这本书同在 1760 年出版,两人互不知情——所以今天那条定律的全名里有三个人:布盖、朗伯、比尔。余弦定律是他自己的。这本书出版后近一百年几乎无人问津,等到天文学要给星等定标、煤气灯要论价,才被翻出来;又过了五十年,照明工程整个建在它上面,亮度的一个单位就叫「朗伯」。而它最意外的一次复活在今天:计算机图形里,一个不反光的漫射表面被称作朗伯面,着色器里那一行最基本的代码——法线点乘光线方向,取正值——算的就是他那条余弦。你玩的每一局游戏、看的每一部动画,每秒钟要把它算上几亿次。

故事展签故事展签:他给「亮」定了单位、定了法则;两百多年后,这条法则成了每一帧画面里最基础的那一行代码。

传承

他的工作没有留在十八世纪——每条链的终点,都是你今天正在使用的东西。

把正切展成连分数,证明 π 不是分数,又断言它连代数数都不是1882 年林德曼证明 π 超越,两千年的化圆为方就此关门「一个数能不能由有限步作出来」从此是一个可以判定的问题——今天的可计算性与形式化证明走的是同一条路
三个直角的四边形,第四个角由边长定死,于是有了一个绝对的长度单位他不肯信,却把每一步都推完了:第一次有人把一门新几何整套算出来而不宣布它成立今天要判断一套公理会不会自相矛盾,做法和他那一步一模一样——把结论一条条推下去看会不会撞上,而这件事现在交给机器,叫形式验证
一个参数 m,把保角投影从墨卡托连到极射赤面兰伯特正形圆锥与横轴墨卡托被各国测绘采用今天各国的航图多用前者,UTM 与各国地形图的坐标网格用后者——导航时屏幕上那个点落在哪一格,算的就是它的经纬度
1758 年把三项方程的根展成级数,比拉格朗日反演早二十二年欧拉接着做,二百年后这条线上的函数被命名为 Lambert W带时滞的自动控制系统稳不稳,判据直接写成 W;延迟微分方程、酶动力学、维恩位移与随机图里树的计数也都用它,它已经是每个数值求解器里的内置函数
飞完一段弧的时间只认半长轴、弦长与两条半径之和反过来用:给定两点与一段时间,反求轨道,这就是兰伯特问题每一次星际转移、每一次交会对接、每一次空间碎片的轨道确定都要先解它——深空探测的发射窗口图就是它的解集
《光度学》1760:把「亮」变成可以量的量,并推出余弦定律照明工程整个建在它上面,亮度的一个单位就叫「朗伯」今天计算机图形里的漫射面就叫朗伯面,每一帧画面里最基础的那一行着色代码算的正是他那条余弦

语录

凡是与半径可通约的弧,它的切线与半径必不可通约;反过来,凡是可通约的切线,都不属于一条可通约的弧。这个说法看上去应当容许无穷多例外,而它一个例外也没有。

—— 《关于圆与对数超越量的若干显著性质》§2,柏林科学院 1761 年卷(1768 年印),第 266–267 页 · 法文原句见 toutes les fois qu'un arc de cercle quelconque est commensurable au rayon… 此处是中译,大意如上

这个结论有几分诱人,让人几乎盼着第三假设是真的!……可这些是从爱憎里引出来的理由,它们必须彻底离开几何,正如必须离开一切科学。

—— 《平行线理论》§80 与 §81,写于 1766 年 9 月 · 据 Engel 与 Stäckel《从欧几里得到高斯的平行线理论》(莱比锡 1895)转录的德文原文中译,大意如上。中间省去的是他列举的那几条不便:三角函数表会变得无限长,相似形整个消失,天文学就不好办了

我几乎要由此断定:第三假设出现在一个虚半径的球面上。至少总得有点什么缘故,才使得它在平面上远不如第二假设那样容易被推翻。

—— 同书 §82 · 这句话六十年后被罗巴切夫斯基兑现(馆里罗巴切夫斯基那一页的「半径是虚数的那个球面」讲的就是它)