我没时间给你科普太多, 就基本几条。
平行是几何概念,既不依赖于坐标系,也不依赖于任何测度。平行线的定义就是线不相交。(这里也没有所谓直线曲线之分)。
欧氏几何起源于Euclid的Elements,主要围绕卷1-4 和6的plane geometry, 其中包括5条公理。争议点在于第五公理,也就是平行公理,是独立存在还是可以从其他公理证明。平行公理的内容是: For any line l and any point P not on l, there exists a unique line m through P and parallel to l.
近两千年来数学家的重点都集中在试图证明平行公理可以证明上。所说的non-Euclidean plane geometry, 是指承认Euclid 前四条公理的情况下,平行公理可否不成立。
Elliptic geometry 中任两条线相交,也就没有平行线。但是它不全满足前面四条欧式公理,所以不需考虑。
前面四条欧式公理可以推出平行线的存在性,所以问题在于唯一性。
Hyperbolic parallel property is: for any line l and any point P not on l, there are more than one line through P and parallel to l.
Hyperbolic geometry = a geometry with Euclidean's first four postulates and hyperbolic parallal property.
Lobachevsky 的贡献在于他论证hyperbolic geometry 可以存在。 他不是唯一的一个,与他思路类似的还有几乎同期的匈牙利数学家Janos Bolyai。 他们的工作当时没有被迅速接受,因为他们都没给出实例。 第一个例子是1868年Eugenio Beltrami 构造的。
(至于你说什么拿垂直测地线定义平行, 了解一下Lambert quadrilateral, 这个四边形有三个内角是直角,另一个不是。 按你的定义,对边是平行还是不平行啊?
https://en.wikipedia.org/wiki/Lambert_quadrilateral )