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黄明哲的第一个方向,就是整合分析拓扑和代数拓扑。
拓扑学的英文名是Topology,直译是地志学,也就是和研究地形、地貌相类似的有关学科。
国内早期曾经翻译成“形势几何学”、“连续几何学”、“一对一的连续变换群下的几何学”,
但是,这几种译名都不大好理解,1956年统一的《数学名词》把它确定为拓扑学,这是按音译过来的。
拓扑学是几何学的一个分支,但是这种几何学又和通常的平面几何、立体几何不同。
通常的平面几何或立体几何研究的对象是点、线、面之间的位置关系以及它们的度量性质。
拓扑学对于研究对象的长短、大小、面积、体积等度量性质和数量关系都无关。
而拓扑学经常被描述成“橡皮泥的几何”,就是说它研究物体在连续变形下不变的性质。
比如,所有多边形和圆周在拓扑意义下是一样的,因为多边形可以通过连续变形变成圆周。
一个茶杯可以连续地变为一个实心环,在拓扑学家眼里,它们是同一个对象;而圆周和线段在拓扑意义下就不一样,因为把圆周变成线段总会断裂(不连续)。
拓扑学发展到今天,在理论上已经十分明显分成了两个分支。
一个分支是偏重于用分析的方法来研究的,叫做点集拓扑学,或者叫做分析拓扑学。
另一个分支是偏重于用代数方法来研究的,叫做代数拓扑。
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