Topology from the Differentiable Viewpoint

Topology from the Differentiable Viewpoint pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Princeton University Press
作者:John Willard Milnor
出品人:
页数:76
译者:
出版时间:1997-11-24
价格:USD 37.50
装帧:Paperback
isbn号码:9780691048338
丛书系列:Princeton Landmarks in Mathematics and Physics
图书标签:
  • 数学
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具体描述

This elegant book by distinguished mathematician John Milnor, provides a clear and succinct introduction to one of the most important subjects in modern mathematics. Beginning with basic concepts such as diffeomorphisms and smooth manifolds, he goes on to examine tangent spaces, oriented manifolds, and vector fields. Key concepts such as homotopy, the index number of a map, and the Pontryagin construction are discussed. The author presents proofs of Sard's theorem and the Hopf theorem.

《从可微视角看拓扑》 本书旨在为读者提供一种全新的视角来理解抽象的拓扑学概念,将微积分的强大工具与拓扑学的几何直觉相结合。我们并非要探索所有拓扑学的分支,而是聚焦于那些能够被微积分的语言所清晰阐释和深刻描绘的领域,从而揭示拓扑学背后隐藏的连续性和平滑性之美。 核心理念: 拓扑学研究的是在连续变形下保持不变的性质,而微积分则擅长分析函数的局部行为,特别是其变化率和光滑性。本书的独特之处在于,它认为许多深刻的拓扑概念,例如连通性、同伦、同调,并非纯粹的离散或集合论的性质,而是可以通过研究空间上定义的可微函数及其导数来获得更直观、更深刻的理解。这种“可微视角”并非简单地将拓扑问题转化为微积分问题,而是利用微积分的分析工具来构建新的理解框架,发现新的联系,并为更抽象的拓扑概念提供一个“可触及”的入口。 内容概述: 本书将从最基础的概念出发,逐步深入,每一章都围绕着“可微视角”展开: 1. 光滑流形入门: 我们将从光滑流形的概念开始,将“光滑”这一微积分的核心属性引入拓扑研究。读者将学习流形的局部欧几里得性、图册、光滑性以及切空间等基本概念。理解流形是如何通过“局部光滑”的坐标系来构建的,是后续所有内容的基础。我们将强调,光滑性不仅仅是数学上的一个属性,它提供了研究空间结构的一种“局部可控”的工具。 2. 微分同胚与拓扑等价: 微分同胚是光滑流形之间的“好”映射,它既保持了流形的微分结构,也保持了其拓扑结构。我们将深入探讨微分同胚作为一种更强的等价关系,它如何帮助我们区分在拓扑上等价但光滑结构不同的空间。这部分将涉及映射的逆及其性质,以及如何利用导数来判断映射是否为微分同胚。 3. 向量场与积分曲线: 向量场是光滑流形上的一个重要工具,它在每一点都指向一个方向。我们将学习如何利用向量场来定义流形的“流”或“动力系统”,并通过积分曲线来研究这些流动的轨迹。积分曲线的性质,如它们的连接性和稳定性,直接反映了流形上的拓扑结构。例如,常数向量场在球面上将揭示其连通性,而奇异点的行为则预示着局部拓扑的变化。 4. 函数的极值与 Morse 理论: 我们将探索在流形上定义函数的极值问题,并引入 Morse 理论。Morse 理论将函数的临界点(导数为零的点)与流形的拓扑结构联系起来。临界点的 Morse 乐谱(Hessian 矩阵的符号差)可以用来计算流形的同调群,这是一种非常强大的工具,它能够通过分析函数的“地形图”来揭示空间的“洞”的结构。 5. 外微分形式与 Stokes 定理: 外微分形式是光滑流形上的一个重要概念,它们可以被积分,并且满足强大的 Stokes 定理。Stokes 定理将微分(导数)与积分联系起来,它在许多领域都有广泛的应用。我们将从最简单的 1-形式和 2-形式开始,逐步理解更高阶形式的性质,并展示它们如何能够衡量空间的“曲率”和“环绕”程度。外微分可以被视为一种“通用导数”,能够作用于所有阶的微分形式,而 Stokes 定理则是这种微分运算的积分形式。 6. de Rham 同调: 基于外微分形式和 Stokes 定理,我们将引出 de Rham 同调。de Rham 同调群是流形的一个基本拓扑不变量,它测量了“闭形式”在“恰当形式”中的“多少”。通过研究 de Rham 复形的性质,特别是微分算子的核和像,我们可以计算出流形的同调群。这部分内容将展示微积分的分析工具如何直接生成代数拓扑中的重要不变量。 7. 拓扑与微积分的桥梁: 本书的最后部分将进一步探讨可微视角在其他拓扑概念中的应用,例如: 曲率与拓扑: Gauss-Bonnet 定理将流形的积分曲率与它的 Euler 示性数联系起来,而 Euler 示性数是一个重要的拓扑不变量。我们将讨论曲率如何“编码”了空间的全局拓扑信息。 同伦与微分: 探讨同伦等价在微分结构下的行为,以及如何利用某些微分条件来判断空间的同伦等价性。 读者群体: 本书适合对拓扑学和微积分有一定基础的读者,包括数学专业的本科生、研究生,以及对几何和分析交叉领域感兴趣的科研人员。读者应具备线性代数、多变量微积分以及一些基本的实变函数知识。 本书的价值: 通过“可微视角”,本书不仅能够帮助读者更深入地理解拓扑学的基本概念,更重要的是,它展示了微积分的强大分析能力如何渗透到数学的各个角落,为解决抽象问题提供了强有力的工具。这种方法提供了一种直观的物理或几何的类比,使得原本艰深晦涩的拓扑概念变得更加容易理解和操作。它鼓励读者从“流”和“变”的角度去感受空间,从而培养更深刻的数学直觉。

作者简介

John W.Milnor,著名美国数学家,菲尔兹奖(1962)和沃尔夫奖(1989)得主。美国科学院院士,1966年获得美国国家科学奖章。现任纽约州立大学石溪分校教授。在微分拓扑、K理论、动力系统等方面都有杰出的成就。他的写作风格深受读者欢迎,除本书外,还著有Mores Theory、Characteristic Classes等,都是公认的数学名著。

目录信息

读后感

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用户评价

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对于许多拓扑学的研究者来说,《Topology from the Differentiable Viewpoint》无疑是一本里程碑式的著作。我一直深信,数学的不同分支之间存在着深刻而普适的联系,而本书正是这一信念的绝佳体现。作者将微分的视角引入拓扑学的研究,这本身就是一种极具创新性的尝试。我非常期待书中能够展示,如何利用微分的语言来定义和研究拓扑空间,比如,光滑流形上的光滑函数、微分同胚这些概念,它们在拓扑意义上是如何体现其“形变”性质的?我特别关注书中对纤维丛的讨论,我一直觉得纤维丛是连接局部平凡化和整体结构的桥梁,而微分结构的存在,是否能让我们更有效地构造和研究纤维丛?我希望能从书中学习到,如何利用微分几何的工具,比如联络、曲率,来理解拓扑空间的不变量,例如陈类、唐恩类等。这些特征类在低维拓扑和高维拓扑中都扮演着至关重要的角色,如果能用微分的语言来理解它们的生成过程和几何意义,那将是一次非常宝贵的学习经历。本书的出现,无疑为拓扑学的研究开辟了新的方向,也为我提供了更多思考和探索的灵感。

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我是一名对纯粹数学怀有深深敬意的学生,总是寻求那些能够提升我数学理解深度的书籍。《Topology from the Differentiable Viewpoint》这本书,正如其名,提供了一个从“可微分”的视角来审视拓扑学的独特方法。我一直觉得,数学的各个分支之间并非孤立存在,而是相互关联、相互启发的。这本书正是这种思想的绝佳体现。我非常期待能够在这本书中,看到微分结构如何为拓扑学注入新的活力。例如,我希望能够理解,如何通过光滑映射来定义拓扑空间的同伦性,以及如何利用微分同胚来研究空间的拓扑等价性。我对于书中关于“特征类”的讨论尤为期待,我知道这些特征类是拓扑空间的重要不变量,如果能从微分几何的角度来理解它们的生成和性质,那将是一次意义非凡的学习经历。本书的出现,为我提供了一个全新的视角来理解抽象的拓扑概念,让我能够更加直观和深刻地把握数学的本质。

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我是一名热衷于探索数学深度和广度的本科生,对那些能够打开新视野的书籍总是充满期待。《Topology from the Differentiable Viewpoint》这本书,我早就耳闻其名,知道它是一本在拓扑学领域极具影响力的著作,以一种独特的方式连接了微分几何和代数拓扑。我之所以如此渴望阅读它,是因为我一直觉得,单纯的抽象概念有时难以把握其精髓,而如果能将其与我相对熟悉的“可微分”概念联系起来,我想会是一种豁然开朗的体验。我希望书中能够通过清晰的例子,展示如何利用微分结构来定义和研究拓扑空间的性质。例如,我一直对“同伦”这个概念感到有些抽象,如果能通过光滑映射的形变来理解它,想必会更加直观。我非常期待书中对“流形”的讨论,以及如何在这个框架下定义“微分同胚”,因为我知道这对于理解空间本身的连续形变至关重要。此外,我对于书中关于“嵌入”、“淹没”以及“环绕数”等概念的微分解释也非常感兴趣,期待它们能够帮助我更深刻地理解这些拓扑不变量的几何含义。

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对于许多致力于理论物理研究的学者而言,《Topology from the Differentiable Viewpoint》这本书的价值不言而喻。我一直对物理世界中那些“不变”的性质深感着迷,而拓扑学恰好能够捕捉这些性质。我尤为好奇的是,本书是如何将“可微分”的概念与拓扑学的研究紧密结合起来的。我希望能够在这本书中找到关于“微分同胚”和“流形”的深刻理解,因为我知道这些概念在描述物理系统中的空间和形变时至关重要。例如,在处理广义相对论中的时空几何时,流形理论是不可或缺的工具。我期待书中能够通过微分的语言,深入浅出地阐释诸如“映射度”、“环绕数”等拓扑概念的几何意义,并展示它们如何与物理系统中的某些守恒量或相变联系起来。另外,我对于“纤维丛”在物理学中的应用一直有浓厚的兴趣,书中关于纤维丛的讨论,特别是从微分的视角出发,必将为我理解规范场论、杨-米尔斯理论等打下坚实的基础。我希望能在这本书中,看到数学的抽象之美如何优雅地映射到我们赖以生存的物理世界。

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作为一名对几何学充满热情的学生,我一直对拓扑学与几何学之间的联系非常感兴趣。《Topology from the Differentiable Viewpoint》这本书,以其独特的视角,将我一直以来所追求的连接点清晰地呈现出来。我非常期待能够在这本书中,看到微分几何的工具是如何被用来研究拓扑问题的。我希望能够理解,流形上的微分结构是如何影响其拓扑性质的,以及如何利用向量场、微分形式等概念来计算拓扑不变量。我尤其对书中关于“微分同胚”的讨论非常感兴趣,因为它能够帮助我理解,在光滑的层面上,哪些形变是可以被允许的,以及这些形变如何揭示空间的本质属性。此外,我对于书中关于“纤维丛”的介绍也充满了期待,因为我知道纤维丛在几何和物理中都有着广泛的应用,而从微分的视角来理解它,必将带来更深刻的认识。本书的出现,为我提供了一个全新的研究框架,让我能够将我对微分几何的理解,拓展到更广阔的拓扑学领域。

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这是一本我一直期待的书。我早就听说《Topology from the Differentiable Viewpoint》是一本在拓扑学领域极具影响力的著作,它以一种独特且深刻的方式连接了微分几何和代数拓扑。我尤其好奇作者是如何从“可微分”的视角来阐释拓扑概念的,因为通常我们接触拓扑时,更多的是从集合论和组合的角度出发。我希望能在这本书中找到关于流形、纤维丛、特征类等核心概念的全新理解。那些抽象的定义和定理,如果能用微分的语言来解读,想必会生动许多。我一直在思考,微分结构的存在,如何能揭示拓扑空间更深层次的性质?比如,光滑性是否能带来一些我们无法从离散结构中观察到的拓扑不变量?我希望书中能通过清晰的例子和严谨的论证来解答这些疑问。我对手性、定向性、同伦论等概念在微分框架下的表述非常感兴趣,也期待作者能深入探讨曲率、测地线等微分几何工具在研究拓扑问题中的作用。这本书的出版,无疑为我理解抽象数学提供了一个全新的维度,也为我未来的研究方向提供了重要的启示。我渴望能够深入其中,沉浸在作者构建的这个美妙而深刻的数学世界里。

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我是一名刚刚开始接触代数拓扑的学生,对于那些抽象的群论、同调论和同伦论概念感到有些吃力。偶然间,我听说了《Topology from the Differentiable Viewpoint》这本书,据说它提供了一个非常不同的视角来理解这些概念。我一直觉得,数学中的许多概念都存在着直观的几何解释,而代数拓扑有时似乎过于抽象,缺乏那种“看见”的感觉。我非常期待这本书能够帮助我建立起代数拓扑与我更熟悉的微分几何之间的桥梁。我希望能理解,微分结构是如何影响一个空间的同调群或同伦群的?流形上的向量场、微分形式这些微分工具,是否能够帮助我们计算拓扑不变量?比如,我一直对庞加莱猜想非常好奇,虽然我知道这本书不是专门讲这个的,但我希望能从书中学习到一些基本的工具和思想,让我能够更好地理解一些高维拓扑问题的困难所在。如果能够通过微分的语言来理解像同伦等价、同胚这样的概念,我想那一定会比纯粹的集合论定义来得更加直观和深刻。这本书的出现,仿佛为我打开了一扇通往更深层理解的大门,我迫不及待地想去探索其中的奥秘。

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我是一名长期关注数学前沿发展的爱好者,对于那些能够创新性地连接不同数学分支的著作总是倍加推崇。《Topology from the Differentiable Viewpoint》这本书,正是这样一本令人瞩目的著作。我一直坚信,数学的真正力量在于其内在的统一性和普适性,而本书恰恰展示了这种力量。我非常期待能够在这本书中,看到如何利用“可微分”的语言来阐释拓扑学的核心概念,比如流形、同伦、同调等。我希望能够理解,微分结构的引入,如何为我们提供更强大的工具来研究拓扑空间的性质。我尤其对书中关于“特征类”的讨论充满兴趣,我知道这些特征类在代数拓扑和微分几何中都扮演着关键角色,而从微分的视角来理解它们,必将为我带来全新的认识。本书的出现,为我提供了一个深刻理解拓扑学的新途径,让我能够从一个更加宏观和深刻的角度去欣赏数学的奥妙。

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作为一名对数学充满好奇心的研究生,我一直在寻找能够拓宽我研究视野的读物。《Topology from the Differentiable Viewpoint》这本书,在我看来,正是这样一本能够提供全新视角和深刻洞察的著作。我之所以特别关注这本书,是因为它将“可微分”的视角引入了拓扑学的研究,这是一种非常新颖且富有成效的方法。我希望能够在这本书中,看到如何利用微分几何中的工具,例如向量场、微分形式、以及度量张量,来研究拓扑空间的性质。我尤其期待书中对“曲率”和“测地线”在拓扑学研究中的应用的阐述,因为我知道这些概念在理解空间的几何形状和连接性方面起着至关重要的作用。此外,我对于书中关于“纤维丛”的讨论非常感兴趣,尤其是从微分的角度来理解其构造和分类,这将为我理解杨-米尔斯理论和规范场论等物理理论提供重要的数学基础。本书的出现,无疑为我提供了一个全新的思考框架,让我能够从更深刻的层面去理解拓扑学的基本概念。

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我是一名对数学物理领域充满热情的学生,一直以来都对那些能够连接抽象数学理论和物理现象的工具非常着迷。《Topology from the Differentiable Viewpoint》这本书,在我看来,正是这样一个极具潜力的桥梁。我一直听说,拓扑学在现代物理学中扮演着越来越重要的角色,尤其是在凝聚态物理、量子场论和弦理论等领域。我非常好奇,书中提到的“可微分的视角”如何能够帮助我们理解物理世界中的拓扑现象?比如,在描述量子霍尔效应、拓扑绝缘体时,常常会涉及到一些拓扑性质,如果能从微分的角度来理解这些性质,那是否能帮助我们更深入地理解其物理机制?我特别关注书中是否会讨论到一些与物理应用相关的拓扑不变量,比如,是否会涉及到拓扑量子计算中的一些基本概念?我对辛几何和泊松几何在拓扑学研究中的应用也颇感兴趣,希望书中能有所提及,因为这些几何结构在处理连续系统的动力学和不变性时至关重要。本书的出现,让我看到了用严谨的数学语言来描述和理解物理世界中的深刻规律的可能性,我渴望能够从中汲取知识,为我未来的研究打下坚实的基础。

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之前就读过,上个学期因为课程的原因又翻出来重新念了一遍,深感Milnor的书真是深入浅出。从elementary入门,当你读完这本小册子时却已经学到了微分拓扑中的一些最有力的工具。

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究竟要看几遍才能看明白

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功力颇深

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可以和讲一般的微分流形的书结合起来读,效果更好。

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