同调代数引论

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出版者:高等教育出版社
作者:佟文廷
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:10.6
装帧:
isbn号码:9787040062397
丛书系列:
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具体描述

同调代数的思想方法主要来自代数拓

专题研讨会:高维拓扑与微分几何中的新视角 书籍简介 本书汇集了近年来在拓扑学和微分几何交叉领域取得突破性进展的系列深度研讨报告。它并非对现有教科书的重述或基础概念的普及,而是聚焦于当前研究前沿的复杂、专业化主题,旨在为已具备扎实代数拓扑、流形理论和黎曼几何基础的读者提供深入的洞察与思考的起点。 全书分为四个主要部分,每个部分都代表了当前研究中的一个活跃方向,内容高度专业化且相互关联。 --- 第一部分:流形上的层论与上同调结构 本部分深入探讨了在非完备(non-compact)或病态(singular)空间上构建稳定上同调理论的挑战与新方法。核心内容围绕着导出范畴(Derived Categories)在纤维丛上同调理论中的应用展开。 章节聚焦: 1. 导出层与混合上同调(Derived Sheaves and Mixed Cohomology): 详述了 Grothendieck 范畴与导出函子在处理奇异流形上的层结构时的不足。重点介绍了如何利用张量三角(Tensor Triangles)和导出范畴上的局部化技术,构建对奇点具有良好行为的导出层上同调理论。讨论了这种理论如何自然地嵌入到奇点范畴(Singular Categories)的整体结构中。 2. Perverse层与镜像对称(Perverse Sheaves and Mirror Symmetry): 本章对 $ ext{D}^b(X)$ 上的 $ ext{Perv}(X)$ 子范畴进行了精细分析。我们将考察 $ ext{Perv}(X)$ 如何作为柯斯加-穆卡伊变换(Koszul-Verdier Duality)在某些拓扑空间上的表示,并将其应用于 Calabi-Yau 流形上的镜像对称猜想的代数几何诠释。深入讨论了 $ ext{Perv}(X)$ 的运动不动点(Fixed Points)如何通过 Donaldson-Thomas 理论进行刻画。 3. 局部化定理的现代推广: 传统上用于计算截面同调的局部化定理被推广到更一般的局部化范畴中。我们引入了“稳定截面”(Stable Sections)的概念,并证明了在特定类型的非交换代数上,导出张量积的性质与该局部化范畴的结构紧密相关。 --- 第二部分:高维空间中的几何不变量与组装(Assembly) 本部分转向了拓扑不变量的计算方法,特别是针对高维纤维丛和纤维空间。核心在于发展新的“组装映射”(Assembly Maps)技术,以克服传统截面同约性的困难。 章节聚焦: 1. 广义纤维化空间上的同调组装: 重点讨论了在非局部连通空间中,如何通过层化结构(Stratification)来构造从空间的几何数据到稳定上同调环的同态。这涉及到对纤维空间上规范丛的 Chern-Weil 理论的重新审视,并引入了关于流形边界积分的修正项。 2. $ ext{L}^2$ 调和分析与几何的关联: 深入探讨了 $ ext{L}^2$ 调和分析如何为高维流形上的基本群提供代数约束。特别关注了 $ ext{L}^2$ 调和形在区分具有相同经典拓扑但不同几何结构的流形方面的潜力,特别是关于体积函数和谱间断性的研究。 3. K-理论与$ ext{L}^2$ 黎曼-查普曼计数: 将 $ ext{L}^2$ 理论与非交换 $ ext{K}$-理论相结合,构建了一类新的拓扑不变量。这些不变量旨在计数具有特定几何约束(如测地线密度)的映射类群(Mapping Class Groups)的表示。 --- 第三部分:拓扑量子场论(TQFT)与低维流形重整化群 本部分聚焦于拓扑量子场论的代数结构,特别是其与低维流形(2维和3维)的拓扑结构之间的深刻联系。 章节聚焦: 1. 3维流形上的Witten-Reshetikhin-Turaev (WRT) 理论的代数基础: 详细分析了 $ ext{SU}(2)$ WRT 理论的向量空间(即模空间上的量子不变量)的精确结构。讨论了如何使用(非交换)霍普夫代数和其表示理论来计算这些不变量,以及如何通过其蜕化极限(degenerate limit)连接到经典泊松结构。 2. 拓扑共形场论(TCFT)与边界算子: 探讨了 TCFT 在黎曼曲面上的边界理论所扮演的角色。重点在于边界上的子代数(Subalgebras)如何限制了体积算子(Volume Operator)的谱,并引入了非交换黎曼曲面作为其核心研究对象。 3. 重整化群流(RG Flow)在TQFT中的体现: 从物理角度出发,将重整化群的概念引入到拓扑理论的演化中。分析了理论参数(如 Chern-Simons 耦合常数)如何通过微扰理论的截断过程进行重整化,并论证了稳定流的终点对应于某个特定的代数结构(如 Frobenius 代数或 Hopf 代数)。 --- 第四部分:非交换几何与流形边界的黎曼化 最后一部分探讨了将经典微分几何概念推广到非交换空间的前沿工作,特别是与非交换流形边界的结构相关的问题。 章节聚焦: 1. Connes 迹公式的非交换推广与测度问题: 重新审视了 Connes 迹公式,并将其应用于由非交换空间定义的 $ ext{C}^$-代数。核心挑战在于如何定义一个“良好”的测度,使得迹公式在非交换环境中保持收敛性和几何解释性。讨论了 $ ext{K}$-理论对该测度的规范性约束。 2. 非交换黎曼曲率的定义与局部性: 提出了几种定义非交换流形上黎曼曲率的候选方案,这些方案基于导子(Derivations)和二阶微分算子。通过考察这些方案在经典极限下的表现,论证了哪种定义最能保留几何直觉,特别是关于截面曲率和杨-米尔斯泛函最小化的性质。 3. 边界的量化(Quantization of Boundaries): 研究了当一个具有边界的流形被非交换化时,其边界的拓扑信息如何编码在 $ ext{C}^$-代数的特定子代数中。这部分引入了基于非交换子代数上投影算子的技术,以揭示边界的拓扑信息如何影响整体空间的特征类。 --- 目标读者: 本书要求读者对以下领域有深入的理解:谱序列(Spectral Sequences)、代数拓扑中的函子和范畴论、微分几何中的曲率和上同调理论(特别是 de Rham, Dolbeault, 或 Atiyah-Singer 理论的初级知识)。本书不适合初学者,旨在成为高等研究人员和博士生深入探索现代微分拓扑交叉问题的参考工具书。书中推导过程严谨,数学符号密集,侧重于概念的精确建构而非计算的简化。

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用户评价

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这本书在解释抽象概念时,常常会运用到一些更具象的类比,这极大地帮助了我理解那些初看起来难以捉摸的数学对象。例如,在介绍“链复形的同伦等价”(homotopy equivalence of chain complexes)时,作者将其比作是两个“形状相同但大小略有不同”的图形,它们可以通过连续的形变相互转化,从而在同调意义上是等价的。这种形象的比喻,让我在理解那些抽象的代数变换时,能够有一个清晰的物理直观。我特别喜欢书中关于“长正合序列”的论述,它不仅仅是一个代数技巧,更是一种“信息传递”的模式,能够将一个复杂问题分解成若干个更小的、可解的部分。书中对“外延子”(extension functor)和“对称函子”(Tor functor)的讲解,也充分体现了同调代数在处理代数结构中的“缺失”和“冗余”方面的威力。这本书不仅仅是一本教材,更像是一位经验丰富的数学向导,带领我一步步深入同调代数的腹地,让我能够欣赏到这个领域独特的数学之美。

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这本书的深度和广度都令我印象深刻。它不仅仅是一个“引论”,更是在基础之上,为我打开了通往更高级同调代数领域的大门。书中关于“谱序列”(spectral sequence)的介绍,虽然在初次阅读时会感到有些复杂,但作者通过清晰的逻辑推演和对不同类型谱序列的比较,让我能够窥见其强大的计算能力和在解决复杂问题时的重要作用。我尤其欣赏书中对“特征类”(characteristic class)的提及,虽然在本书的篇幅有限,无法深入探讨,但它让我看到了同调代数与微分几何、代数几何等学科之间更深层次的联系,也激发了我进一步学习的兴趣。这本书的严谨性、系统性和启发性都达到了非常高的水平,它不仅让我掌握了同调代数的基础知识和计算方法,更重要的是培养了我深入探究数学问题的能力和兴趣。总的来说,这是一本非常有价值的学术著作,值得所有对数学感兴趣的读者细细品读。

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这本书的封面设计非常有吸引力,沉稳而又富有深度的蓝色调,搭配上银色烫金的文字,透露出一种严谨而又迷人的学术气息。我第一次在书店看到它时,就被它的名字深深吸引——“同调代数引论”。单是这个名字,就勾勒出了一个充满抽象美感和逻辑严密性的数学世界。我一直对代数结构,特别是那些能够统一和推广各种代数概念的方法抱有浓厚的兴趣,而“同调代数”这个词语恰好触及了我内心深处的那份好奇。它似乎预示着一种超越传统代数范畴的视角,能够揭示隐藏在不同代数系统背后的深刻联系。我在拿到这本书之前,就已经通过一些高年级同学的推荐,了解到同调代数在现代数学中扮演着至关重要的角色,它不仅是代数拓扑的基石,更渗透到代数几何、表示论、数论甚至微分几何等众多数学分支。因此,我满怀期待地翻开了它,希望能够在这本书的引导下,一步步探索这个既复杂又迷人的数学领域,理解它如何提供强大的工具来解决那些传统代数方法难以触及的问题。这本书的装帧质量也相当不错,纸张的触感温润,字迹清晰,排版合理,这些细节都让阅读体验变得更加愉悦,也让我相信这是一本值得认真研读的学术著作。

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当我真正开始阅读这本书时,我被作者严谨而又清晰的论证风格深深折服。他并没有一开始就抛出过于抽象的概念,而是从一些相对容易理解的例子入手,循序渐进地引导读者进入同调代数的精妙世界。比如,书中关于链复形(chain complexes)的介绍,不仅仅是定义,更包含了丰富的几何直观和代数构造,让我能够从不同的角度去理解这些核心概念。我特别欣赏作者在解释同调群(homology groups)时所下的功夫,他不仅仅给出了定义,还花了大量篇幅去阐述其几何意义——它如何刻画空间的“洞”和“连通性”。这种从具体到抽象,再从抽象回归具体的教学方式,极大地降低了学习门槛,也让我在理解抽象概念时,能够始终保持清晰的思路。书中穿插的许多练习题,难度适中,既能巩固课堂知识,又能激发进一步的思考,让我能够主动地去探索同调代数的各种性质和应用。总的来说,这本书的组织结构非常合理,逻辑性强,层次分明,仿佛是一位经验丰富的向导,带领我在数学的迷宫中找到一条清晰的路径,让我能够充满信心地向前迈进,去揭示同调代数所蕴含的深刻洞见。

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我特别欣赏这本书在组织内容上的前瞻性。它在介绍基础概念之后,就开始引导读者思考更深层次的问题,例如阿贝尔群(Abelian group)的内射表示(injective presentation)以及它与同调群的关系。这本书并没有停留在对基本概念的解释,而是着重于展示这些概念如何相互关联,形成一个有机的整体。书中对于“链复形的同伦”(homotopy of chain complexes)以及“链映射”(chain map)的介绍,为理解同调代数的同构性质奠定了基础,让我明白为什么不同的链复形在进行同调计算时,可以得到相同的结果。我尤其喜欢书中关于“链复形范畴”(category of chain complexes)的讨论,它提供了一个更高级的视角来理解同调代数的本质。通过这本书,我不仅学习了具体的计算方法,更重要的是理解了同调代数背后蕴含的深刻思想,比如函子的性质、正合性以及它们在代数系统中的普遍性。这种从具体例子到抽象框架的过渡,以及对概念之间联系的深入挖掘,使得我对同调代数有了更全面的认识。

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这本书在引入某些关键性概念时,往往会引用历史背景和发展脉络,这让我觉得非常受启发。例如,在介绍长正合序列(long exact sequence)时,作者不仅仅给出了它的形式和性质,还追溯了它是如何从范畴论(category theory)的视角下自然产生的,以及它在解决许多代数问题时所展现出的强大威力。这种方式让我不仅仅是学习同调代数的技巧,更能理解其背后思想的演进和意义的升华。我特别喜欢书中关于导出函子(derived functor)的论述,这是一个非常抽象但又极其重要的概念,作者通过对投射分解(projective resolution)和内射分解(injective resolution)的细致讲解,以及它们与左导出函子和右导出函子的对应关系,让我逐步掌握了这一核心工具。虽然初次接触时会感到一些挑战,但作者耐心的解释和图示,使得我能够逐渐领会其精髓。书中提到的函子范畴(category of functors)和自然变换(natural transformation)等范畴论中的工具,在同调代数中也得到了精彩的应用,这让我看到了不同数学领域之间相互融合的巨大潜力,也让我更加坚信学习同调代数的重要性。

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本书的篇章结构设计得非常精巧,每一章都承接上一章的内容,并且为下一章的深入探讨打下基础。比如,在讲完链复形和链映射之后,紧接着就引入了同调群的概念,并且详细阐述了同伦不变量的性质,让我能够理解为什么同调群能够作为刻画代数结构的重要工具。我特别欣赏书中关于“环论”(ring theory)和“模论”(module theory)在同调代数中的应用,它展示了同调代数如何能够统一和推广许多代数中的基本概念,例如理想(ideal)的性质、模的子结构等等。这本书并没有仅仅停留在理论的层面,而是通过大量的例子,展示了同调代数在解决具体数学问题时的强大威力,例如在代数几何中,同调代数被用来研究代数簇的性质;在代数拓扑中,它被用来分类空间。这种理论与实践相结合的方式,让我在学习过程中感到充满动力,也更加坚信同调代数的重要性。

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这本书的一大亮点在于其丰富的范例和应用。它并没有将自己局限于抽象的理论构建,而是通过大量的例子,展示了同调代数在解决实际数学问题时的强大力量。例如,书中关于德拉姆上同调(De Rham cohomology)的介绍,将拓扑学中的同调概念与微分几何中的微分形式联系起来,让我看到了数学不同分支之间的奇妙桥梁。我尤其对书中关于阿贝尔范畴(Abelian category)的讨论印象深刻,它为同调代数提供了一个更加普适的框架,使得我们可以将许多具体的代数结构,如群上同调(group cohomology)、环上同调(ring cohomology)等,都纳入到统一的理论体系中进行研究。这种高度的概括性和统一性,是同调代数最迷人的地方之一。作者在讲解时,常常会从代数拓扑中的具体情境出发,解释同调代数工具的由来和必要性,然后将其推广到更一般的代数框架下,这种由浅入深、由特例到一般性的讲解方式,让我能够更好地理解抽象理论的意义和价值。

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我对这本书的另一个深刻印象来自于其对“范畴”这一抽象概念的灵活运用。作者在介绍同调代数时,并没有回避范畴论的语言,而是将其作为一种强大的工具,来统一和深化对各种代数结构的认识。例如,他通过引入“阿贝尔范畴”和“函子范畴”,为同调代数提供了一个普适的框架,使得我们可以用一套统一的语言来描述和研究不同类型的代数系统,如群、环、模、向量空间等。我尤其喜欢书中关于“左正合函子”(left exact functor)和“右正合函子”(right exact functor)的讨论,以及它们如何通过构造分解来定义导出函子。这种从抽象到具体,再从具体到抽象的思维方式,让我能够更深刻地理解同调代数的核心思想。这本书不仅仅是传授知识,更重要的是培养了我的数学思维,让我能够以一种更加系统和宏观的视角来看待数学问题,并且找到解决问题的有效途径。

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这本书的写作风格非常适合作为初学者入门同调代数。作者在引入复杂的定义和定理时,总是会先给出一个直观的解释,或者一个简单的例子,然后再进行严谨的数学推导。比如,在讲解“导出函子”时,他并没有直接给出公理化的定义,而是从“映射椎”(mapping cone)和“映射柱”(mapping cylinder)的概念出发,逐步引导读者理解同调代数是如何处理那些“不完全”的函子。我尤其欣赏书中对“投射模”(projective module)和“内射模”(injective module)的讲解,它们是构造链复形和计算同调群的基础,作者通过大量的例子,展示了如何找到一个给定模的投射分解或内射分解。这本书不仅让我掌握了同调代数的计算技巧,更重要的是培养了我从代数结构的角度去思考问题的能力,让我能够看到隐藏在表面之下的深层联系。总的来说,这本书的严谨性、系统性和启发性都非常出色,是一本值得反复研读的经典教材。

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