#代数拓扑 9 篇

CCG 01-10:同调与 Betti 数——闭路减去真正的边界

本课只解决一个问题 “闭合”为什么还不等于“围成一块面”?同调怎样把两者的差解释为洞? 本课必须先掌握 边界算子。 1. 循环 kkk-链 z∈Ckz\in C_kz∈Ck​ 若没有边界: ∂kz=0,\partial_k z=0, ∂k​…

CCG 01-09:边界算子——为什么边界的边界等于零

本课只解决一个问题 怎样把“顶点、边、面怎样连接”写成矩阵,并让“边界的边界为零”成为可以验证的代数恒等式? 1. 为什么需要形式线性组合 只列出单条边无法表达一圈边界。我们允许把有向单纯形按系数相加。 kkk-链写作 c=∑iaiσi,c…

CCG 01-07:覆盖空间——把绕圈问题展开成直线问题

本课只解决一个问题 如何把圆上反复绕圈的运动,变成实数轴上的普通直线运动? 覆盖空间让复杂空间在局部保持原样,同时把全局绕圈信息展开。 1. 最重要的例子 定义 p:R→S1,p(t)=e2πit.p:\mathbb R\to S^1, \…

CCG 01-06:闭路、同伦与基本群——怎样探测不能收缩的洞

本课只解决一个问题 一条闭路能否在曲面内连续缩成一点?如何把所有闭路的缠绕方式组织成代数对象? 1. 路径 空间 XXX 中从 ppp 到 qqq 的路径是连续映射 γ:[0,1]→X,γ(0)=p, γ(1)=q.\gamma:[0,1]…

CCG 01-05:商空间与边粘合——怎样从一张纸得到环面

本课只解决一个问题 数学上怎样精确表达“把两条边粘起来”? 答案是先声明哪些点视为同一点,再把等价的点合并。这个过程叫取商。 1. 等价关系 集合 XXX 上的关系 ∼\sim∼ 若满足: 自反:x∼xx\sim xx∼x; 对称:x∼y…

CCG 01-02:同胚与拓扑不变量——什么叫同一种形状

本课只解决一个问题 咖啡杯和圆环为什么常被说成“拓扑相同”,而圆盘和圆环不同? 必须把“可以连续变形”改写成不会误判的定义。 1. 双射还不够 两个无限点集之间常能建立奇怪的一一对应,但这种对应可能把相邻点送得很远。拓扑等价需要同时满足: …

CCG 01-01:从集合到拓扑——怎样只描述“邻近”

本课只解决一个问题 如果不允许测量长度和角度,怎样仍然精确描述“哪些点彼此邻近”? 拓扑的答案是:指定哪些集合算开集。开始前只需要 函数与坐标 中集合和原像的概念。 1. 集合语言 若集合 AAA 的每个元素也属于 XXX,记作 A⊆X.A…

CCG 模块 1:曲面拓扑——洞、边界和网格结构

模块问题 在谈长度、角度和曲率之前,先回答:输入究竟是哪一种曲面?有几块、几条边界、几个洞?能否直接映到圆盘? 本模块把原先一篇 600 多行的拓扑章拆成 11 课。每课只增加一个概念层级。 前置检查 至少先完成: 函数与坐标; 线性方程…

参考讲义:代数拓扑从曲面分类到同调算法

自动关联目录:代数拓扑:从曲面分类到同调算法 本页是集中复习用的长篇参考,不是零基础入口。第一次学习请从 模块 1:曲面拓扑短课 开始;该模块已将本页拆成 11 个单概念页面。 本章目标 拓扑研究连续形变下不变的性质。共形几何还会研究角…