拓撲學原理 解繩(拓撲學原理)
哈嘍,大家好~~~我是小編田甜,關于拓撲學原理 解繩,拓撲學原理這個很多人還不知道,那么現在讓田甜帶著大家一起來看看吧!
1、拓撲學的英文名是Topology,直譯是地志學,也就是和研究地形、地貌相類似的有關學科。
2、我國早期曾經翻譯成“形勢幾何學”、“連續(xù)幾何學”、“一對一的連續(xù)變換群下的幾何學”,但是,這幾種譯名都不大好理解,1956年統(tǒng)一的《數學名詞》把它確定為拓撲學,這是按音譯過來的。
3、 拓撲學是幾何學的一個分支,但是這種幾何學又和通常的平面幾何、立體幾何不同。
4、通常的平面幾何或立體幾何研究的對象是點、線、面之間的位置關系以及它們的度量性質。
5、拓撲學對于研究對象的長短、大小、面積、體積等度量性質和數量關系都無關。
6、 舉例來說,在通常的平面幾何里,把平面上的一個圖形搬到另一個圖形上,如果完全重合,那么這兩個圖形叫做全等形。
7、但是,在拓撲學里所研究的圖形,在運動中無論它的大小或者形狀都發(fā)生變化。
8、在拓撲學里沒有不能彎曲的元素,每一個圖形的大小、形狀都可以改變。
9、例如,前面講的歐拉在解決哥尼斯堡七橋問題的時候,他畫的圖形就不考慮它的大小、形狀,僅考慮點和線的個數。
10、這些就是拓撲學思考問題的出發(fā)點。
11、 拓撲性質有那些呢?首先我們介紹拓撲等價,這是比較容易理解的一個拓撲性質。
12、 在拓撲學里不討論兩個圖形全等的概念,但是討論拓撲等價的概念。
13、比如,盡管圓和方形、三角形的形狀、大小不同,在拓撲變換下,它們都是等價圖形。
14、左圖的三樣東西就是拓撲等價的,換句話講,就是從拓撲學的角度看,它們是完全一樣的。
15、 在一個球面上任選一些點用不相交的線把它們連接起來,這樣球面就被這些線分成許多塊。
16、在拓撲變換下,點、線、塊的數目仍和原來的數目一樣,這就是拓撲等價。
17、一般地說,對于任意形狀的閉曲面,只要不把曲面撕裂或割破,他的變換就是拓撲變幻,就存在拓撲等價。
18、 應該指出,環(huán)面不具有這個性質。
19、比如像左圖那樣,把環(huán)面切開,它不至于分成許多塊,只是變成一個彎曲的圓桶形,對于這種情況,我們就說球面不能拓撲的變成環(huán)面。
20、所以球面和環(huán)面在拓撲學中是不同的曲面。
21、 直線上的點和線的結合關系、順序關系,在拓撲變換下不變,這是拓撲性質。
22、在拓撲學中曲線和曲面的閉合性質也是拓撲性質。
23、 我們通常講的平面、曲面通常有兩個面,就像一張紙有兩個面一樣。
24、但德國數學家莫比烏斯(1790~1868)在1858年發(fā)現了莫比烏斯曲面。
25、這種曲面就不能用不同的顏色來涂滿兩個側面。
26、 拓撲變換的不變性、不變量還有很多,這里不在介紹。
27、 拓撲學建立后,由于其它數學學科的發(fā)展需要,它也得到了迅速的發(fā)展。
28、特別是黎曼創(chuàng)立黎曼幾何以后,他把拓撲學概念作為分析函數論的基礎,更加促進了拓撲學的進展。
29、 二十世紀以來,集合論被引進了拓撲學,為拓撲學開拓了新的面貌。
30、拓撲學的研究就變成了關于任意點集的對應的概念。
31、拓撲學中一些需要精確化描述的問題都可以應用集合來論述。
32、 因為大量自然現象具有連續(xù)性,所以拓撲學具有廣泛聯(lián)系各種實際事物的可能性。
33、通過拓撲學的研究,可以闡明空間的集合結構,從而掌握空間之間的函數關系。
34、本世紀三十年代以后,數學家對拓撲學的研究更加深入,提出了許多全新的概念。
35、比如,一致性結構概念、抽象距概念和近似空間概念等等。
36、有一門數學分支叫做微分幾何,是用微分工具來研究取線、曲面等在一點附近的彎曲情況,而拓撲學是研究曲面的全局聯(lián)系的情況,因此,這兩門學科應該存在某種本質的聯(lián)系。
37、1945年,美籍中國數學家陳省身建立了代數拓撲和微分幾何的聯(lián)系,并推進了整體幾何學的發(fā)展。
38、 拓撲學發(fā)展到今天,在理論上已經十分明顯分成了兩個分支。
39、一個分支是偏重于用分析的方法來研究的,叫做點集拓撲學,或者叫做分析拓撲學。
40、另一個分支是偏重于用代數方法來研究的,叫做代數拓撲。
41、現在,這兩個分支又有統(tǒng)一的趨勢。
42、 拓撲學在泛函分析、李群論、微分幾何、微分方程額其他許多數學分支中都有廣泛的應用。
本文分享完畢,希望對大家有所幫助哦。
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