基原素数论

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出版者:大连出版社
作者:赵宝起
出品人:
页数:104
译者:
出版时间:1998-2-1
价格:17.00元
装帧:平装
isbn号码:9787806124901
丛书系列:
图书标签:
  • 数论
  • 素数
  • 代数数论
  • 算术
  • 数学
  • 基原素数
  • 数论基础
  • 高等数学
  • 数学分析
  • 抽象代数
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具体描述

探秘数字宇宙的奥秘:代数拓扑与几何分析的交汇 一、本书概述 本书旨在为读者构建一座连接代数拓扑、几何分析与现代数论的桥梁。我们聚焦于那些植根于几何结构之上的解析工具,探索如何利用拓扑空间的内在性质来剖析数论中的核心问题。全书不涉及“基元素数论”中的特定论述或结论,而是专注于提供一套处理复杂代数几何结构所需的高级数学工具集。我们将深入探讨层论、谱序列、微分形式以及黎曼几何在解析数论中的应用潜力,为读者理解更深层次的数论结构提供坚实的分析基础。 二、核心内容详述 第一部分:代数拓扑基础与纤维丛理论 本部分首先回顾了基础同调与上同调理论,重点引入了奇异上同调、de Rham上同调及其对偶性。我们将详细阐述层论的必要性,尤其是在处理局部与全局信息之间的不一致性时。纤维丛作为连接向量空间与底层流形的桥梁,其结构群、联络(Connection)和曲率(Curvature)的定义是本章的重中之重。 1. Sheaf Theory Revisited: 我们从基础的预层(Pre-sheaf)出发,严格定义了正合层(Exact Sequence of Sheaves),并引入了Sheaf Cohomology的概念。特别关注光滑流形上的光滑层,探讨如何利用它们来研究函数空间。 2. Vector Bundles and Characteristic Classes: 纤维丛的曲率是解析工具的源头。我们将详细计算第一陈类(First Chern Class)和Pontryagin类。这些拓扑不变量不仅是流形内在属性的体现,更是后续谱序列计算的基础。我们着重于Thom空间和截面空间的构造,为后续的对偶性定理做铺垫。 第二部分:微分几何与黎曼流形 本部分将视角转向具有度量的空间,引入黎曼几何的框架。我们不局限于欧几里得空间,而是研究光滑流形上的黎曼度量、测地线以及关键的微分算子。 1. Riemannian Manifolds and Tensors: 详细阐述黎曼度量的定义、Levi-Civita联络的唯一性,以及黎曼张量(曲率张量)的计算。提到了Ricci曲率和数量曲率在度量分析中的作用。 2. Laplace-Beltrami Operator ($Delta$): 这是连接几何与分析的核心算子。本书将$Delta$的定义置于更一般的Hodge理论背景下进行考察。重点研究$Delta$在紧致流形上的谱性质(特征值和特征函数),探讨其与流形的几何拓扑不变量(如Betti数)的关系,特别是通过Weitzenböck公式揭示的结构。 3. Hodge Theory and Harmonic Forms: 在黎曼流形上,Hodge理论提供了上同调理论的解析实现。我们证明了De Rham上同调群与Hodge分解之间的同构关系,并利用拉普拉斯算子的零空间(即调和微分形式)来刻画流形的拓扑结构。这为理解如何用解析方法计算拓扑不变量提供了坚实的基础。 第三部分:谱序列与收敛理论 谱序列是现代代数拓扑中处理复杂计算和“层层递进”结构的强大工具。本书将谱序列视为一种特殊的收敛过程,是连接不同层次几何结构的桥梁。 1. Filtrations and Spectral Sequences: 引入过滤(Filtration)的概念,解释谱序列如何通过一系列的微分映射($d_r$)来逼近目标群。我们重点分析Serre谱序列和Leray-Serre谱序列在纤维丛上同调计算中的应用。 2. Grothendieck Spectral Sequence: 在更一般的代数几何背景下,我们探讨了Grothendieck谱序列,它将层上同调与导出函子(Derived Functors)联系起来。理解其收敛条件和$E_2$项的精确计算,是处理复杂代数空间中上同调群的关键。 3. Atiyah-Hirzebruch Spectral Sequence (AHSS): AHSS是连接K-理论和广义上同调理论的桥梁。我们将介绍广义上同调理论(如Cobordism Theory)的基本结构,并展示AHSS如何利用代数K-理论的信息来计算拓扑空间的上同调群。 第四部分:解析方法在几何结构中的应用 最后一部分,我们转向如何应用前面建立的解析和拓扑工具来解决具体的几何分析问题。 1. Index Theorems: 详细讨论Atiyah-Singer指标定理。指标定理将流形上的椭圆算子(如狄拉克算子)的指标(一个拓扑不变量)与流形的几何拓扑量(如Chern类)联系起来。我们将考察其基本思想和几何意义,而非仅是代数推导。 2. Weil/Petersson度量与模空间: 引入模空间(Moduli Space)的概念,探讨其上定义的Weil度量或Petersson度量。这些度量是复杂结构的几何性质的体现。我们将展示如何利用热核展开(Heat Kernel Expansion)来估计这些度量上的积分和截面,这是一种典型的谱几何方法。 3. Trace Formulae and Eigenvalue Distribution: 探讨Selberg迹公式的几何背景。迹公式通过黎曼几何中的测地线信息,来描述拉普拉斯算子特征值的分布。这种“几何信息通过谱结构反作用于几何”的循环,是几何分析的精髓所在。 三、本书特色 本书的叙述风格严谨而富有洞察力,强调概念间的内在联系而非孤立的公式堆砌。读者将学会如何从拓扑的全局视角出发,利用微分几何的局部工具,通过谱序列的迭代过程,最终获得精确的解析结果。全书侧重于方法的构建和思维的训练,所涉及的工具和理论在代数拓扑、微分几何和现代解析数论的交叉领域具有普遍的指导意义。本书不预设读者对任何特定数论分支有深入了解,但要求读者具备扎实的现代微分几何和代数拓扑基础。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本《基原素数论》给我带来的,是一种前所未有的阅读体验,它不是那种让你快速翻阅然后记住几个结论的书,而是会让你在字里行间停下来,细细品味,反复思考。作者的写作方式非常讲究,他对每一个概念的引入都经过了深思熟虑,总是能够找到最贴切的比喻和最生动的语言来阐释。我尤其欣赏他对“素数”这一核心概念的深入剖析,他不仅仅停留在“只能被1和自身整除”的定义上,而是从素数的分布规律、生成方式,以及它们在数学中的重要地位等多个维度进行了全方位的解读。他甚至还涉及了一些关于“伪素数”的讨论,这让我看到了数学研究的严谨性和不断探索的精神。书中的“数论函数”部分,也让我大开眼界。作者详细介绍了诸如欧拉函数、莫比乌斯函数等,并深入探讨了它们的性质和应用。他并没有简单地罗列公式,而是通过解释这些函数是如何反映整数的某些特性的,让我对数字的内在结构有了更深刻的认识。我读到关于“丢番图方程”的章节时,更是惊叹于作者的逻辑清晰和讲解到位。即使是对于我这种数学基础不强的读者,也能在作者的引导下,一步步地理解解决这类方程的思路和方法。这本书让我体会到了数论的“艺术”之美,它不仅仅是冰冷的逻辑,更是智慧的闪光。

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在阅读《基原素数论》的过程中,我常常有一种置身于一个精巧的数学迷宫中的感觉,而作者则是我最睿智的向导。他并没有直接把我扔进迷宫的深处,而是耐心地引导我,从迷宫的入口开始,一步步地揭示其中的奥秘。我特别喜欢他对“素数”这一核心概念的细致描绘,他从素数的定义出发,引申到素数定理,再到关于素数分布的各种猜想,每一步都逻辑严谨,引人深思。他甚至还探讨了一些关于“伪素数”的现象,这让我看到,数学研究并非一蹴而就,而是充满了探索和验证的过程。书中关于“丢番图方程”的讲解,也让我印象深刻。作者没有回避这类方程的复杂性,而是通过清晰的思路和多样的解题方法,将看似棘手的难题变得容易理解。我读到关于“整数的唯一分解”时,作者用到了“乐高积木”的比喻,让我能够形象地理解,每个数都可以由素数“搭建”而成。这种生动的类比,是我在其他数学书籍中很少见到的。此外,他对“数论函数”的介绍,也让我看到了数论在其他数学分支中的广泛应用,比如在组合数学和代数数论中的联系,这让我对数论的整体框架有了更清晰的认识。这本书让我体会到了数论的“精确之美”和“探索之趣”。

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这本书简直是打开了我对数字世界全新的认知大门!在翻阅《基原素数论》之前,我对数论的理解仅限于课本上那些枯燥的定义和证明,总觉得离生活很遥远,也缺乏一种直观的感受。然而,这本书的出现彻底颠覆了我的刻板印象。作者以一种极其生动、引人入胜的方式,将那些看似深奥的数论概念娓娓道来。我尤其喜欢书中对“素数”这一核心概念的阐释,它不再是冷冰冰的“只能被1和自身整除的数”,而是被赋予了生命般的活力,仿佛每一个素数都有自己的个性和故事。书中通过大量的图示和类比,比如将素数的分布比作宇宙中的星辰,将数论的规律比作自然的法则,让我能够轻松地理解那些复杂的数学原理。当我读到关于黎曼猜想的讨论时,原本觉得高不可攀的难题,在作者的笔下似乎也变得触手可及。当然,我并不是说我立刻就理解了所有内容,但这本书记住我的是一种探索的乐趣,一种对未知的好奇心,以及一种由衷的赞叹。它让我看到了数学不仅仅是计算,更是思维的艺术,是宇宙的语言。书中的一些章节,比如关于哥德巴赫猜想的历史演变,简直像一部扣人心弦的侦探小说,充满了智慧的博弈和不懈的追求。我常常会放下书本,对着家里的数字,比如门牌号、日历上的日期,去寻找其中的“基原素”和有趣的规律,这种感觉真的非常奇妙。这本书也让我意识到,很多看似随机的现象背后,其实隐藏着深刻的数学规律,而数论,正是揭示这些规律的一把钥匙。

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老实说,在拿起《基原素数论》之前,我对“数论”这个词的理解非常有限,可能仅限于质数、合数这些基本概念。然而,这本书就像一个神奇的引路人,把我带入了一个我从未想象过的数字世界。作者的写作风格非常独特,他不像那些传统的学术著作那样,一上来就抛出大量公式和定理,而是从更具哲学性和启发性的角度切入。他花了相当大的篇幅来探讨“数”本身的意义,以及人类是如何一步步认识和理解这些抽象概念的。我尤其喜欢书中对“无限”这一概念在数论中的体现的阐述,比如素数无限的证明,作者用了好几种不同的方式来解读,并且每一种都充满逻辑的美感。他不仅解释了“是什么”,更深入地探讨了“为什么”,这种追根溯源的态度让我受益匪浅。书中关于“算术基本定理”的部分,作者通过生动的比喻,将任何一个整数都可以唯一地分解成素数乘积这一事实,比作物质世界的基本粒子,让我对整数的构成有了更直观的认识。我读到这里时,有一种豁然开朗的感觉。另外,书中对一些“伪素数”和“假说”的讨论,也展示了数学研究的严谨性和探索性,它告诉我,数学的进步并非一帆风顺,而是充满了试错和修正。这本书让我开始重新审视身边的数字,不再仅仅把它们当作工具,而是看到它们背后隐藏的深刻规律和奥秘。

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当我拿起《基原素数论》这本书时,我并没有抱有太高的期望,因为我对数论的了解仅限于一些基础的概念。然而,这本书却以一种出乎意料的方式,为我打开了数学世界的一扇新大门。作者的写作风格非常独特,他不像传统的教科书那样死板,而是充满了探索的乐趣和人文关怀。他对“素数”这一主题的讲解,更是让我印象深刻。他没有仅仅停留在素数的定义上,而是深入探讨了素数的分布规律,以及关于素数的一些著名猜想,比如孪生素数猜想。他用清晰的语言和生动的图示,让我能够直观地感受到素数在数轴上的“稀疏”与“密集”,以及它们看似随机却又暗藏规律的特点。我尤其喜欢书中关于“同余理论”的章节,作者通过一些日常生活中的例子,比如时钟的转动,以及简单的密码学原理,将抽象的同余概念变得生动易懂。这让我意识到,原来数论并不是高高在上的理论,而是与我们的生活息息相关的。此外,书中对一些数学史上的经典问题,比如费马大定理的证明过程,也进行了详细的介绍,这让我看到了数学家们为了解决一个难题所付出的智慧和努力。这本书让我对数论产生了浓厚的兴趣,也让我看到了数学的深刻内涵和无限魅力。

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我不得不说,《基原素数论》这本书,彻底改变了我对数学的看法。在此之前,我一直觉得数论是一门极其抽象、与生活毫不相关的学科,而这本书则用它独特的方式,将我带入了一个充满趣味和活力的数字世界。作者的叙事风格非常吸引人,他并没有上来就抛出晦涩难懂的公式,而是从数论的历史发展、哲学内涵,以及一些有趣的数学故事入手,让我能够轻松地进入状态。我对书中关于“素数理论”的讲解尤为赞赏,作者用非常形象的比喻,将素数比作“数字世界的基石”,并详细介绍了素数定理的提出和证明过程。他不仅仅讲解了“是什么”,更深入地探讨了“为什么”,以及这些理论背后所蕴含的深刻思想。我之前对“同余”这个概念一直感到困惑,但在读到这本书中关于同余理论的章节时,作者通过一些生活中的例子,比如日历的计算,以及简单的加密方法,让我对这个概念有了豁然开朗的理解。这种将抽象概念与实际应用相结合的讲解方式,让我觉得数论不再是高高在上的理论,而是与我们的生活息息相关。此外,书中对一些经典数论问题的探讨,比如哥德巴赫猜想的百年探索,也写得非常精彩,它让我看到了数学家们为了一个猜想而付出的不懈努力和智慧。

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《基原素数论》这本书,对我而言,更像是一次沉浸式的数字探索之旅。我一直对数字背后的规律充满好奇,但总觉得数论太过抽象,难以入门。而这本书,恰恰巧妙地解决了这个问题。作者的叙事方式非常具有感染力,他没有用枯燥的公式来堆砌,而是通过引人入胜的故事、历史轶事和形象的比喻,将数论的概念娓娓道来。我尤其欣赏他对“素数”的讲解,他不仅仅是解释了素数的定义,更是深入探讨了素数的分布规律,以及一些著名的数论猜想,比如哥德巴赫猜想。通过大量的图示和深入浅出的分析,我能够更直观地理解这些看似遥不可及的问题。书中关于“算术基本定理”的阐述,更是让我惊叹。作者将任何一个大于1的整数都可以唯一地分解为素数乘积这一事实,比作构筑世界的基石,让我对整数的内在结构有了更深刻的认识。我读到这里时,有一种豁然开朗的感觉。此外,书中对“模运算”和“同余”概念的讲解,也让我耳目一新。作者通过生活中的例子,比如日历的计算,将这些抽象的数学工具变得形象生动,让我能够轻松地理解它们的应用。这本书让我看到了数论的“逻辑之美”和“智慧之光”。

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《基原素数论》这本书,在我看来,它不仅仅是一本介绍数论的书,更像是一次与数学智慧的深度对话。我一直对数字背后的规律充满了好奇,但传统的数学学习方式往往让我望而却步。而这本书,恰恰填补了我的这一空白。作者的笔触细腻且充满人文关怀,他并没有把数论的概念强加给我,而是循循善诱,让我自己去发现其中的奥秘。书中对于“素数的分布”的探讨,他用了大量的图表和可视化方法,让原本看似随机的素数,在我的眼前呈现出一种独特的秩序感。我之前一直觉得素数的出现是毫无规律的,但读完这一部分,我开始能从更宏观的角度去理解它们的“稀疏”与“密集”,以及一些有趣的猜想。让我印象深刻的是,作者在讲解“数论函数”时,没有止步于定义,而是深入挖掘了这些函数的性质和它们在不同数学分支中的应用,比如在组合数学和数论几何中的联系,这让我看到了数论的广泛性和深刻性。书中的一些关于“丢番图方程”的讨论,也让我大开眼界。作者以非常清晰的逻辑,一步步地展示了如何去分析和解决这类方程,即使对于我这个数学功底不深的人来说,也能够大致理解其中的思路。这本书让我真正体会到了“数学之美”,那是一种由逻辑、结构和规律构成的纯粹美。

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我必须承认,《基原素数论》这本书给我的整体感觉是……怎么说呢,它像是一场酣畅淋漓的思想冒险。从目录的设置就能看出,作者并没有拘泥于传统的数学教科书模式,而是将读者带入了一个更为广阔的数论宇宙。书的开篇部分,关于数系演进的宏大叙事,让我对数字的起源和发展有了全新的认识。作者巧妙地将历史、哲学甚至一些有趣的数学轶事穿插其中,使得枯燥的历史知识变得鲜活有趣。而当真正进入数论的核心时,作者的表达方式更是独树一帜。他擅长运用生动的比喻来解释抽象的概念,例如,他用“花园里的花朵”来形容素数的分布,用“宇宙的建筑基石”来比喻素数在整数王国中的重要性。这让我这个数学基础相对薄弱的读者,也能在脑海中勾勒出清晰的图像。我尤其对书中关于“同余”和“模运算”的讲解印象深刻,作者通过日常生活中的例子,比如时钟的指针运转,清晰地展示了这些概念的应用,让这些原本抽象的数学工具变得触手可闻。此外,书中对一些著名数论问题的介绍,比如费马大定理的百年求索,也写得非常有吸引力,它不仅仅是展示了数学的成就,更展现了数学家们坚韧不拔的精神。我读到那些关于数学家们为了一个猜想而倾尽一生,最终却可能只留下一个微小的进展时,内心充满了敬意。这本书让我不再将数论视为一门高冷的学科,而是感受到了它背后蕴含的深刻智慧和永恒魅力。

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这本书带给我的惊喜,远超出了我对一本关于“数论”书籍的预期。我原本以为会是一本充斥着各种复杂公式和证明的冷冰冰的教材,但《基原素数论》却以一种意想不到的亲切和有趣的方式,向我展示了数字世界的奇妙。作者的叙事能力非常强,他能够将那些看似枯燥的数论概念,通过生动的故事、历史轶事和巧妙的比喻,变得引人入胜。我特别喜欢他关于“整数分解”和“丢番图方程”的章节,作者通过一些经典的数学难题,比如费马最后定理的提出和解决过程,让我深刻体会到了数学家们面对挑战时的智慧和毅力。他不是简单地罗列结果,而是带领读者一同感受解题过程中遇到的困难,以及克服困难后的喜悦。书中对“同余理论”的讲解,也让我印象深刻。作者没有直接给出晦涩的定义,而是从实际生活中的例子入手,比如如何用模运算来判断日期,或者在密码学中如何应用这些原理,这让我觉得数论不再是象牙塔里的学问,而是与我们的生活息息相关。我甚至开始尝试用书中学到的知识,去分析一些生活中的小问题,虽然可能只是皮毛,但这种主动思考的过程让我觉得非常有成就感。这本书让我看到了数论的“艺术”一面,它不仅仅是逻辑的严谨,更是思想的闪光。

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