拓扑学大学是什么专业?
“拓扑学”是一个数学分支,主要研究形状(或空间)的理论。拓扑学是关于几何的数学学科。 与经典的几何学不同,拓扑学关心的是如何描述集合的形状——集合中元素的数量和元素之间的连接关系都不重要。两个可数集可以具有截然不同的拓扑结构;另外,一个集合的拓扑结构也可能有很多种。例如:
1、一个球面(sphere)有两个维度,因此有两个自由参数来定义其中的点的位置,于是就有无数多的点集可以将其覆盖,所以一个球面上的点有很多很多个,而线(一个无穷无尽的长线段)则只有一个。所以点集的拓扑学意义十分丰富。
2、另一方面,复平面{\bf C}是有两个自由参数的线性空间,每个点有一个复数坐标(z=x+iy)或者用极坐标表示,(x,y)=(r,θ),所以有无数个点集可能覆盖整个平面,因此同样有着无数的拓扑结构。
3、而平面上有无限多个点,但只有有限个数的不定域{A,B}能把平面完全覆盖,所以它们的拓扑结构是不同的。
4、最后,一个圆有几个自由参数(半径和一个中心坐标)来定义它的位置,因而它把平面分成好几个不重叠的区域,每一个区域都有不一样的拓扑结构。 正因为如此,拓扑结构的研究常常需要借助抽象代数的语言。比如我们考虑两个映射,f:X→Y, g: X→Z,如果对于任何x∈X, f(x)=g(x),我们就说f和g 是相互作用的;否则就说它们是互不相干的。 如果f和g是相互作用的,那么它们定义了一个双射。
更一般地,如果对于一个集合A,它有n个不同的拓扑结构,那么我们称集合A 有 n 拓扑分量。如果一个多边形有个顶点,则有 3种可能的拓扑分量:{闭合,开放,半开}. 一个圆有个焦点,因此有 5种可能的拓扑分量: {闭, 散, 半散} 三类。 所以一般情况,拓扑学的知识都集中在单个对象上,而不像经典几何关注三个以上对象的性质。但是,尽管单个的对象很有挑战性,这个学科的用处却是很广泛的。一个重要的例子就是计算几何,计算几何的问题往往需要结合拓扑学的思想才能解决。 这个学科在近十几年来得到了广泛的关注,已经成为数学的一个重要分支。