拓扑实验

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出版者:上海教育出版社
作者:(美)巴尔
出品人:
页数:151
译者:许明
出版时间:2002-2-1
价格:11.40
装帧:平装
isbn号码:9787532078622
丛书系列:通俗数学名著译丛
图书标签:
  • 数学
  • 拓扑学
  • 科普
  • 通俗数学名著译丛
  • 拓扑
  • Topology
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  • 拓扑学
  • 实验教程
  • 数学
  • 本科教材
  • 研究生参考书
  • 拓扑空间
  • 连续性
  • 同胚
  • 连通性
  • 紧致性
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具体描述

《拓朴实验》由上海教育出版社出版。

《拓扑实验》:探索空间之美与数学之魅 《拓扑实验》是一本旨在带领读者深入了解拓扑学世界,感受其独特魅力与深邃智慧的图书。本书并非仅仅罗列枯燥的定义与定理,而是通过一系列精心设计的“实验”——即具有启发性的思考题、趣味的例子以及直观的演示,引导读者亲身体验拓扑学的核心思想。 一、 导论:从“橡皮泥几何”开始的奇妙旅程 本书的开篇,将带领读者告别欧几里得几何中“不可弯曲”的束缚,进入一个充满弹性的“橡皮泥几何”世界。在这里,两个图形是否“拓扑等价”成为我们探索的首要问题。我们会发现,一个茶杯和一个甜甜圈,虽然外观迥异,却在拓扑学的视角下拥有相同的本质。这种“洞察”将是我们理解拓扑学精髓的第一步。我们将探讨诸如“纽结理论”的初步概念,了解为什么有些绳结看似复杂,却有着本质的区别,以及这些区别在现实世界中的潜在应用。 二、 连通性与孔洞:空间的呼吸 拓扑学关注的是物体在连续变形下保持不变的性质,其中,“连通性”和“孔洞”是两个至关重要的概念。《拓扑实验》将通过直观的图示和简单的例子,解释如何判断一个图形是否是连通的,以及如何计算其“孔洞”的数量。我们将学习“欧拉示性数”,这个看似简单的数字,却蕴含着揭示多维空间几何特征的强大力量。通过“七桥问题”的经典解析,我们将深刻理解图论与拓扑学的紧密联系,以及如何用拓扑学的工具解决实际问题。 三、 流形:光滑之下的本质 随着我们对空间的理解不断深入,我们将进入“流形”的世界。流形是局部上可以被欧几里得空间近似的几何对象,是研究高维空间的重要工具。《拓扑实验》将以直观的方式介绍“二维流形”,如球面、环面以及更复杂的、带有“把手”的曲面。我们会探索“同胚”的概念,理解不同流形之间可能存在的连续映射关系。通过对“分类定理”的初步探讨,我们将对不同类型的流形有更清晰的认识,并初步了解它们在物理学、宇宙学等领域中的重要作用。 四、 拓扑不变量:永恒的印记 在连续变形的过程中,总有一些性质是保持不变的,这些性质被称为“拓扑不变量”。《拓扑实验》将重点介绍几种重要的拓扑不变量,例如“基本群”和“同调群”。虽然这些概念在初识时可能显得抽象,但本书将通过构造性的例子和类比,帮助读者建立起对它们的直观理解。我们将了解基本群如何捕捉到空间的“洞”以及它们之间的“缠绕”方式,而同调群则从另一种角度量化了空间的“孔洞”结构。这些不变量是区分不同拓扑空间的“指纹”,是拓扑学研究的核心工具。 五、 纽结理论的进阶:缠绕的艺术 纽结理论是拓扑学中最具魅力和研究活力的分支之一。《拓扑实验》将进一步深入探讨纽结的分类、不变量以及如何区分不同类型的纽结。我们将学习“亚历山大多项式”和“琼斯多项式”等强大的纽结不变量,并理解它们如何在数学上捕捉到纽结的复杂性。本书还将介绍纽结理论在 DNA 结构、高分子物理以及材料科学等领域的实际应用,展现数学的抽象概念如何与现实世界紧密相连。 六、 表面拓扑:二维世界的无限可能 本书还将聚焦于“表面拓扑”的研究,对二维流形进行更深入的探索。我们将学习如何通过“边”的连接方式来构造各种有趣的曲面,例如“克莱因瓶”和“射影平面”,并理解它们的特殊性质,比如克莱因瓶没有内外之分。通过“紧致化”和“边约化”等操作,我们将看到如何从简单的形状出发,构建出复杂的拓扑结构。 七、 拓扑与现实:穿越数学的边界 《拓扑实验》的价值不仅在于其数学上的严谨性,更在于其对现实世界的深刻洞察。《拓扑实验》将通过一系列章节,展示拓扑学在不同领域中的应用。从计算机科学中的数据可视化、网络分析,到物理学中的相变、量子场论,再到生物学中的蛋白质折叠、基因组学,甚至在艺术设计和城市规划中,拓扑学的思想都扮演着重要的角色。本书旨在激发读者将拓扑学的思维方式应用于解决实际问题,发现隐藏在复杂现象背后的简洁数学规律。 《拓扑实验》是一次充满智慧与乐趣的探索之旅。它不仅仅是一本教科书,更是一本能够启发思考、拓展视野的伙伴。通过本书,我们不仅能学习到严谨的数学知识,更能培养出一种全新的、用空间和形变的角度看待世界的思维方式。无论您是数学爱好者、科学探索者,还是对世界充满好奇的求知者,《拓扑实验》都将为您打开一扇通往无限可能的大门。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的装帧设计就很有意思,拿到手就觉得它不是一本普通教材。纸张的质感,封面色彩的搭配,都透露出一种不落俗套的艺术气息。拿到手里细细翻看,感觉作者在文字的打磨上也下了不少功夫。他没有选择那种干巴巴、只罗列公式和定理的写法,而是更像是和你娓娓道来,分享他自己对于拓扑学世界的理解和感悟。这种叙事性的写作风格,让我在阅读过程中,感觉更像是在听一位经验丰富的老师在讲述一个他钟爱的领域,而不是被动地接受知识。我特别欣赏作者在引入一些复杂概念时的处理方式。他总是会先抛出一个“问题”,或者一个“现象”,然后带领读者一起去思考,去分析,在这个过程中,慢慢地揭示出背后隐藏的拓扑学原理。举个例子,书中关于“连续性”的讲解,不是直接给出 epsilon-delta 定义,而是从“一张纸被揉皱后,上面的点会发生怎样的变化”这样贴近生活的问题开始,一步步引申出“拓扑空间”这个概念。这种“问题驱动”的学习方式,极大地激发了我的好奇心,让我主动去寻求答案,而不是被动地等待知识的灌输。而且,作者在讲解过程中,还会穿插一些历史故事和人物轶事,这让枯燥的数学理论变得鲜活起来,也让我对拓扑学的发展历程有了更深的了解。我曾经对某些数学分支感到畏惧,觉得它们遥不可及,但读了这本书之后,我发现,很多看起来高深的理论,只要用对方法,用对视角,其实是可以被理解,甚至是被欣赏的。这本书不仅是知识的传授,更是一种思维的启迪,让我重新审视了学习数学的可能性。

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这本书的排版和字体选择都很舒服,读起来一点都不费眼。更重要的是,作者在叙述上有一种很强的“陪伴感”。他不是那种高高在上、说教式的讲解,而是更像一个和你一起探索未知领域的伙伴。他会经常抛出一些“疑问”,然后和你一起去寻找答案。比如,他会问“为什么我们不能把一个甜甜圈变成一个咖啡杯,但却可以把一个咖啡杯变成一个甜甜圈?”然后,通过层层递进的讲解,最终引出“同胚”的概念。这种“问题驱动”的讲解方式,让我觉得非常投入,我仿佛也成为了这个探索过程中的一员。他对于一些关键概念的阐释,更是做到了极致。比如,在解释“连通性”的时候,他会从我们日常生活中“一个整体”和“分散的部分”的直观感受出发,然后一步步地引申出数学上的定义。我特别欣赏作者在书中引用的一些哲学思考,他会探讨拓扑学在认知和理解世界方面所扮演的角色,这让这本书的内容更加丰富和深刻。读到关于“不动点定理”的部分,作者没有直接给出复杂的证明,而是通过一些经典的“悖论”来引导我们去思考,这种方式让我觉得既有趣又富有启发性。我之前对拓扑学总有一种“高不可攀”的感觉,觉得它离我的生活太远。但这本书,彻底改变了我的看法。它让我看到了拓扑学在现实世界中的广泛应用,也让我对数学的理解上升到了一个新的高度。

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《拓扑实验》这本书,从书名来看,就带着一种实验性的探索精神。拿到手中,它的装帧就给人一种厚重而又不失精致的感觉。阅读过程更是充满了惊喜。作者的叙述风格非常独特,他没有采用那种枯燥乏味的理论堆砌,而是以一种非常生活化的方式,将抽象的拓扑学概念引入。他善于从日常生活中提取素材,比如,在讲解“同胚”的时候,他会用“橡皮泥”来比喻,说只要不撕裂、不粘连,橡皮泥的形状怎么变都无所谓。这种形象的比喻,一下子就击中了我,让我瞬间就理解了那个一直让我困惑的概念。而且,作者在讲解过程中,还会穿插一些关于数学史的有趣故事,这让学习过程一点也不枯燥。我特别喜欢书中关于“纤维丛”的介绍,作者用非常形象的语言,描绘了不同纤维丛的结构,让我仿佛置身于一个由数学构成的奇妙世界。读到那里,我才真正体会到拓扑学的美妙之处。这本书不仅仅是知识的传授,更是一种思维的启迪。它让我明白,学习数学,不仅仅是为了掌握公式和定理,更是为了培养一种观察和理解世界的新视角。我之前对拓扑学一直抱有一种敬畏之心,觉得它非常高深。但读完这本书,我发现,原来拓扑学也可以如此亲切和有趣。

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这本书的开篇就相当吸引人,作者没有直接进入学术性的论述,而是从一个引人入胜的故事讲起。他会描述一个场景,然后在这个场景中巧妙地引出我们要探讨的拓扑学概念。这种叙事性的开场,让我立刻就产生了浓厚的兴趣,迫不及待地想知道接下来会发生什么。作者的语言风格非常流畅,而且充满了一种探索的乐趣。他不会给你一个现成的答案,而是引导你去思考,去发现。我特别喜欢书中关于“度量空间”的讲解,作者没有直接给出严格的定义,而是从“距离”这个我们最熟悉的直观感受出发,然后逐渐推导出度量空间的性质。这种由浅入深、由具体到抽象的讲解方式,让我觉得非常容易理解。而且,书中时不时会出现一些“小练习”,这些练习不是那种需要复杂计算的题目,而是更侧重于概念的理解和逻辑的推理。我通过完成这些练习,对拓扑学概念有了更深刻的认识。我本身对拓扑学一直很有兴趣,但总觉得缺乏一个好的入门途径。这本书,恰恰满足了我的需求。它让我觉得,拓扑学并不是遥不可及的数学理论,而是可以被理解、被欣赏的。它让我对数学的看法发生了很大的改变,让我觉得数学也可以充满诗意和想象力。

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说实话,一开始拿到《拓扑实验》的时候,我并没有抱太高的期望,毕竟拓扑学这个名字本身就带着点“高冷”的意味,感觉会是那种需要耗费大量时间和精力去啃的“硬骨头”。然而,这本书却给了我一个惊喜。作者的叙述风格非常独特,他没有刻意去营造一种学术的庄重感,反而带有一种轻松的幽默感,甚至偶尔会冒出一些俏皮话。这种轻松的氛围,让我觉得阅读过程一点也不枯燥。他善于运用类比和隐喻,将一些抽象的概念具象化。比如,在解释“同胚”的时候,他会用“橡皮泥”来比喻,说只要不撕裂、不粘合,橡皮泥的形状怎么变都属于同胚。这种比喻,虽然简单,但却异常准确,一下子就把我脑海中模糊的概念变得清晰起来。我之前在学习其他拓扑学书籍时,常常会被一些复杂的符号和公式搞得晕头转向,但在这本书里,作者似乎很刻意地避免了过多的符号堆砌,而是更侧重于概念的理解和逻辑的阐述。他会花大量的篇幅去“讲故事”,去描绘一个场景,然后在这个场景中引出我们要讨论的拓扑学性质。我特别喜欢书中关于“曲面分类”的那一部分,作者用非常形象的语言,描述了不同的曲面是如何通过“洞”的数量来区分的,比如球面、环面、双环面等等。读到那里,我仿佛真的能“看到”这些曲面在脑海中“变形”,并且能够理解它们之间微妙的联系。这本书给我最大的感受是,学习数学,尤其是像拓扑学这样偏抽象的学科,最重要的是培养一种“直觉”。而这本书,恰恰就在帮助我培养这种直觉。它不是教我死记硬背公式,而是教我如何去“想”拓扑问题。

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《拓扑实验》这本书,我真的花了相当长的时间才读完,甚至可以说,它像一块需要细细打磨的璞玉,初看时有些地方会觉得晦涩难懂,但一旦你沉下心来,跟随作者的思路一步步深入,那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。首先,我得说这本书的选题角度非常新颖,市面上关于拓扑学的书籍很多,但大多侧重于理论的严谨推导和抽象概念的介绍,而《拓扑实验》却巧妙地将抽象的拓扑概念与具体的、可操作的“实验”结合起来。我一开始还纳闷,拓扑学这样纯粹的数学分支,怎么还能“实验”?但读下去才明白,这里的“实验”更多的是一种思想上的实验、一种通过具体例子来理解抽象概念的方法。作者的叙述风格非常平易近人,他没有一开始就抛出高深的定义,而是从一些非常生活化的例子入手,比如绳结的形状、曲面的形变等等,来引导读者建立初步的拓扑直觉。这种循序渐进的方式,让我在面对一些一开始觉得难以捉摸的数学概念时,也能保持学习的兴趣和动力。而且,书中的插图也非常生动有趣,它们不仅仅是图示,更是作者与读者之间的一种交流方式,它们帮助我可视化那些在脑海中难以构建的抽象空间。我特别喜欢其中关于“魔术贴”和“甜甜圈”的讨论,虽然听起来有些孩子气,但作者正是通过这些简单的类比,把同胚、同伦等核心概念讲得一清二楚。读这本书的过程中,我仿佛置身于一个充满奇思妙想的实验室,作者是我的向导,而我则是一个好奇的学生,不断地去探索、去发现。这本书对我最大的影响,或许就是它改变了我对数学学习的看法,让我意识到数学并非枯燥的数字游戏,而是一种充满创造力和想象力的思维方式。

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这本书的“实验”二字,在我的理解里,更像是一种“思想的实验”。作者并不是真的让你在实验室里动手操作什么,而是引导你去进行一系列的思考实验,通过这些思考,来揭示拓扑学中的一些深刻的本质。他善于从日常生活中提取素材,比如,他会讨论当你把一条裤子穿在身上时,裤子的“洞”的数量是多少,这些“洞”又是如何与拓扑学中的“亏格”概念联系起来的。这种将抽象数学与生活现实巧妙结合的方式,让我觉得拓扑学不再是高高在上的象牙塔里的理论,而是与我们的生活息息相关的。作者的语言风格非常细腻,他对于每一个概念的阐释都力求做到鞭辟入里,但又不会显得过于冗长。他常常会在一段讲解的最后,留下一个耐人寻味的问题,或者一个开放性的思考,让我能够主动地去探索和发现。我特别喜欢书中关于“流形”的介绍,作者没有直接给出严格的定义,而是通过描述一个“局部像欧几里得空间”的直观感受,来引导读者建立起对流形的初步认识。这种“润物细无声”的教学方式,让我觉得非常舒服。我本身对数学有一些基础,但之前总感觉在学习拓扑学时,缺少一个清晰的脉络。而这本书,就像为我勾勒出了一个清晰的框架,让我能够更好地理解不同概念之间的相互关联。它不仅仅是知识的传递,更是一种学习方法和思维方式的引导,让我觉得数学学习可以更加有趣和富有启发性。

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我拿到《拓扑实验》这本书的时候,首先吸引我的是它的封面设计,有一种抽象的美感,让我立刻产生了好奇。翻开书页,作者的写作风格更是让我眼前一亮。他没有采用那种一本正经、一本正经的学术腔调,而是用一种非常轻松、甚至有点俏皮的语气来介绍拓扑学。就好像一位博学的长者,正在和你分享他脑海中奇妙的数学世界。他善于用各种生动形象的例子来解释抽象的概念,比如,他会把一个拓扑空间想象成一块“橡皮泥”,只要不撕裂、不粘连,形状怎么变都无所谓,这样就很容易理解“同胚”这个概念了。这一点对我这个数学基础不是特别扎实的人来说,简直是救星。我之前看过的很多拓扑学教材,都会上来就抛出一堆公式和定义,看得我头都大了,但这本书却能够用非常生活化的语言,把我引入到拓扑学的世界里。而且,书中的插图也很有特色,它们不是那种死板的几何图形,而是充满想象力的手绘风格,仿佛在用画面诉说着一个个有趣的数学故事。我特别喜欢书中关于“弦理论”和“宇宙形状”的讨论,虽然这些话题听起来很高深,但作者却能够用非常易于理解的方式,将它们与拓扑学的基本概念联系起来。读完这一部分,我对宇宙的结构竟然有了一种全新的认识,感觉拓扑学不仅仅是数学,更是一种观察和理解世界的方式。这本书让我觉得,学习数学,尤其是像拓扑学这样偏抽象的学科,其实并没有想象中那么困难,关键在于找到一个好的切入点,以及一位好的“领路人”。

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当我第一次翻开《拓扑实验》,就觉得这本书与众不同。它的封面没有花哨的图案,只有简洁的文字,但却散发出一种沉静的智慧。进入书中的世界,作者的笔触细腻而富有感染力。他不是那种一上来就堆砌数学公式的学者,而是更像一位诗人,用文字来描绘拓扑学的美妙。他喜欢用一些意想不到的比喻,来解释那些抽象的概念。比如,他会把一个拓扑空间比作一幅“橡皮泥画”,只要不撕裂、不粘连,怎么揉捏都可以。这种形象的比喻,让我一下子就理解了“同胚”的含义。我之前在学习其他拓扑学书籍时,常常会被那些枯燥的定义和符号弄得一头雾水,但这本书却用一种非常人性化的方式,让我感受到了拓扑学的魅力。作者在讲解过程中,还会穿插一些关于数学史的逸闻趣事,这让学习过程更加生动有趣。我特别喜欢书中关于“庞加莱猜想”的介绍,作者没有去深入探讨证明的细节,而是用一种娓娓道来的方式,讲述了这个猜想的提出、发展以及最终被证明的过程,这让我对数学研究的艰辛和伟大有了更深的体会。这本书不仅仅是一本拓扑学教材,更是一本关于如何思考、如何探索数学世界的指南。它让我觉得,学习数学,不仅仅是为了掌握知识,更是为了培养一种独特的思维方式和观察角度。

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这本书的纸张质感非常好,摸起来很舒服,而且书页的排版也很简洁大方。作者的写作风格非常独特,他没有像其他教材那样,上来就抛出一堆晦涩的定义和公式,而是用一种非常讲故事的方式来引导读者。他会先描述一个场景,或者提出一个问题,然后在这个过程中,慢慢地揭示出背后隐藏的拓扑学原理。我尤其欣赏他对“流形”的讲解。他没有直接给出复杂的定义,而是通过描述我们日常生活中熟悉的“欧几里得空间”的性质,然后引申到“局部像欧几里得空间”的概念,让我非常容易理解。这种“从已知到未知”的教学方式,让我觉得学习过程非常顺畅。而且,书中时不时会出现一些“思想实验”,这些实验不是需要动手操作的,而是需要我们进行逻辑推理和概念的联想。我通过完成这些思想实验,对拓扑学的概念有了更深刻的体会。我一直对拓扑学很感兴趣,但总是觉得它过于抽象,难以入门。这本书,恰恰是我需要的。它让我看到了拓扑学的生命力,以及它在理解世界方面的独特作用。这本书不仅仅是知识的传递,更是一种对数学美感的熏陶,让我觉得数学也可以充满想象力和艺术感。

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拓扑的确很难讲……

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好多内容读起来还是挺陌生的,还不适应这种思维

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让你重新思考什么是拓扑学,在说一遍:现代数学的基石就是拓扑学和代数学,没有这两门作为基础,你的数学就根本没有入门

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看过一些,觉得还算有趣。不过为啥就跟我学过的拓扑差得那么远呢 -_-b

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以后可以和孩子一起玩的书

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