拓扑学
拓扑学是近代发展起来的一个研究连续性现象的数学分支。中文名称起源于希腊语Τοπολογ?α的音译。Topology原意为地貌,于19世纪中期由科学家引入,当时主要研究的是出于
数学分析的需要而产生的一些几何问题。发展至今,
拓扑学主要研究
拓扑空间在拓扑变换下的不变性质和不
变量。
- 拓扑性质
- 拓扑发展
- 发展简史
- 形势分析学
- 一般拓扑学
- 代数拓扑学
- 同伦论研究
- 从微分拓扑学到几何拓扑学
- 学科关系
- 学科作用
- 初等实例
- 柯尼斯堡的七桥问题
- 欧拉的多面体公式与曲面的分类
- 四色问题
- 纽结问题
- 维数问题
- 布线问题
- 向量场问题
- 不动点问题
- 简易的四色定理证明
- 一维研究
- 二维组合
- 三维扩展
- 拓扑定义
- 学科方向
- 拓扑学由来
- 拓扑性质
- 拓扑发展
- 发展简史
- 形势分析学
- 一般拓扑学
- 代数拓扑学
- 同伦论研究
- 从微分拓扑学到几何拓扑学
- 学科关系
- 学科作用
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- 展开

拓扑学
拓扑学,是近代发展起来的一个研究连续性现象的
数学分支。中文名称起源于
希腊语Τοπολογ的音译。Topology原意为地貌,于19世纪中期由
科学家引入,当时主要研究的是出于数学分析的需要而产生的一些
几何问题。发展至今,
拓扑学主要研究
拓扑空间在拓扑变换下的不变性质和不
变量。
拓扑学是数学中一个重要的、基础的分支。起初它是
几何学的一支,研究
几何图形在连续变形下保持不变的性质(所谓连续变形,形象地说就是允许伸缩和扭曲等变形,但不许割断和粘合);现在已发展成为研究连续性现象的数学分支。
由于连续性在数学中的表现方式与
研究方法的多样性,拓扑学又分成研究对象与方法各异的若干分支。19世纪末,在拓扑学的孕育阶段,就已出现点集拓扑学与组合拓扑学两个方向。现在,前者演化为一般拓扑学,后者则成为
代数拓扑学。后来,又相继出现了
微分拓朴学、
几何拓扑学等分支。
拓扑学也是数学的一个分支,研究几何图形在连续改变形状时还能保持不变的一些特性,它只考虑物体间的位置关系而不考虑它们的距离和大小。[英topology]
举例来说,在通常的
平面几何里,把平面上的一个图形搬到另一个图形上,如果完全重合,那么这两个图形叫做全等形。但是,在拓扑学里所研究的图形,在运动中无论它的大小或者形状都发生变化。在拓扑学里没有不能弯曲的元素,每一个图形的大小、形状都可以改变。例如,下面将要讲的欧拉在解决
哥尼斯堡七桥问题的时候,他画的图形就不考虑它的大小、形状,仅考虑点和线的个数。这些就是拓扑学思考问题的出发点。
简单地说,拓扑就是研究有形的物体在连续变换下,怎样还能保持性质不变。
几何拓扑学是十九世纪形成的一门数学分支,它属于几何学的范畴。有关拓扑学的一些内容早在十八世纪就出现了。那时候发现一些孤立的问题,后来在拓扑学的形成中占着重要的地位。
在数学上,关于哥尼斯堡七桥问题、多面体的
欧拉定理、四色问题等都是拓扑学发展史的重要问题。

哥尼斯堡七桥问题
哥尼斯堡(今
俄罗斯加里宁格勒)是
东普鲁士的首都,
普莱格尔河横贯其中。十八世纪在这条河上建有七座桥,将河中间的两个岛和河岸联结起来。人们闲暇时经常在这上边散步,一天有人提出:能不能每座桥都只走一遍,最后又回到原来的位置。这个看起来很简单又很有趣的问题吸引了大家,很多人在尝试各种各样的走法,但谁也没有做到。看来要得到一个明确、理想的答案还不那么容易。
1736年,有人带着这个问题找到了当时的大
数学家欧拉,欧拉经过一番思考,很快就用一种独特的方法给出了解答。欧拉把这个问题首先简化,他把两座小岛和河的两岸分别看作四个点,而把七座桥看作这四个点之间的连线。那么这个问题就简化成,能不能用一笔就把这个图形画出来