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  点集拓扑学

点集拓扑学(Point Set Topology),又名一般拓扑学(General Topology),是用点集的方法研究拓扑不变量的拓扑学分支,主要处理的基本概念是:“连续性”,“紧性”和“连通性”。

简介

点集拓扑学产生于19世纪。G.康托尔建立了集合论,定义了欧几里得空间中的开集、闭集、导集等概念,获得了欧几里得空间拓扑结构的重要结果。1906年M.-R.弗雷歇把康托尔的集合论与函数空间的研究统一起来,建立了广义分析,可看为拓扑空间理论建立的开始。F.豪斯多夫在《集论大纲》(1914)中用开邻域定义了比较一般的拓扑空间,标志着用公理化方法研究连续性的一般拓扑学的产生。随后波兰学派和苏联学派对拓扑空间的基本性质(分离性、紧性、连通性等)做了系统的研究。经过20世纪30年代中期起布尔巴基学派的补充(一致性空间、仿紧性等)和整理,一般拓扑学趋于成熟,成为第二次世界大战后数学研究的共同基础。欧氏空间中的点集的研究,例如,一直是拓扑学的重要部分,已发展成一般拓扑学与代数拓扑学交汇的领域,也可看作几何拓扑学的一部分。50年代以来,即问两个映射,以R.H.宾为代表的美国学派的工作加深了对流形的认识,是问两个给定的映射是否同伦,在四维庞加莱猜想的证明中发挥了作用。从皮亚诺曲线引起的维数及连续统的研究,习惯上也看成一般拓扑学的分支

评价

拓扑学是把那些很朴素但又很基本的图形的集和直观性质,进行数学化的结果。在漫长的历史过程中,人们用很多种数学方法来表达这种几何图形的直观性质,直到康托提出了集合论之后,以集合论为基础,配之以映射概念,拓扑学有了根本性的发展。从欧拉的七桥问题,地图着色问题,Jordan曲线定理等知道平面上简单闭曲线将平面分成两部分。高斯研究扭结和二重积分的联系等是当时研究的一些孤立问题,而后成为拓扑学的有关问题。再到黎曼发现了多值函数解析函数可转化为闭曲面上的单值函数,并得出闭曲面的拓扑分类。拓扑学都有着很深刻的发展。拓扑学是几何学的分支,且是与欧氏几何不同的分支。研究对象是一般的几何图形(拓扑空间),即研究几何图形的拓扑性质,而且对应的欧氏几何图形在正交变换下的不变性和不变量。拓扑学研究更一般的图形在弹性变形下的不变性和不变量,在而在近代拓扑学发展为几个重要的分支:点集拓扑;代数拓扑;微分拓扑;几何拓扑。这里研究的是点集拓扑学。何为点集拓扑?它是数学的拓扑学的一个分支,它研究拓扑空间以及定义在其上的数学构造的基本性质。[1]

参考文献