幾何拓撲是否還是乙個有前途的領域,學習需要怎樣的基礎?

時間 2021-05-07 05:39:46

1樓:殘月

幾何拓撲範圍太廣。看是什麼樣的幾何拓撲。

如果是低維拓撲,3維流形這一塊來說,雖然thurston的24個問題已經完滿解決,但還是很熱門,還有很多問題可以做。特別是和雙曲幾何關係大的。4維這一塊個人感覺到了乙個瓶頸,要有大的突破,需要發展一些工具。

4維裡面大猜想不少,比如smooth poincare conjecture. 11/8conjecture等。另外4維流形與代數曲面聯絡緊密。

代數曲面裡面也有很多大問題。

高維拓撲方面這幾年進展緩慢,並且高維拓撲用的工具要複雜一些,比如surgery, k theory, cobordism theory,示性類等。強調一下,有些人說高維拓撲比低維簡單是乙個錯誤。高維拓撲很難,用的工具很多,都是一些很抽象的代數知識。

說高維簡單只適用於poincare conjecture, 這方面是高維先做出來的。

同調群,同倫群,示性類這些不變數都不能完整刻畫乙個高維拓撲。可見高維的複雜。對於closed 3維定向流形,乙個基本群就把所有代數特徵(同調群,同倫群,示性類,k group等)全部決定了。

高維的猜想也多,比如novikov conjecture, browder conjecture, farre Jones conjecture等,只是現在啃不動。

總之低維拓撲更強調幾何直觀,空間想象力。高維拓撲更加代數化一些,並且解決的問題沒有低維那麼完美。

現在好像很多做辛幾何,接觸幾何的也說自己是做幾何拓撲。

2樓:

講一講代數拓撲。在現代數學體系中代數拓撲發揮的作用越來越基礎化。目前國內做的比較多的都是在低維拓撲上搞事情。

這其中原因很多比如同倫論部分晦澀艱深,看了之後自己感覺和白痴也沒有什麼特別大得差別。

3樓:汪湜

其他答主講得都很詳細,我做個補充。Danaldson,Smale的工作我不甚了解,Gromov,Thurston的工作其實也挺符合你的描述的。特別是Gromov的工作,會大量使用微分幾何工具來處理拓撲問題。

如果你感興趣這一方向,我不推薦看書(似乎也沒有什麼好的書我能想起來,除了Thurston那本Three dimensional geometry and topology,但說實話我自己也沒有看完。。),直接看文章就好了,你說的這些預修知識肯定夠了。另外看你描述,似乎我這個回答裡提到的Gromov的幾篇文章可能會對你胃口,你可以試著讀一讀。

現代幾何學,哪些分支算東西比較少。我看的文章都是再算,算東西真的是我的短板?

但是Gromov的文章有的不好念,不過沒關係,他的文章大多都是碎片式的思想,我都是反覆讀的(有的讀過不下十遍),每次讀都能讀出新的東西來。就好比喝酒,有的酒烈,有的酒柔,有的酒要一口悶,有的酒要細細品,找到適合自己taste的那一種即可。

4樓:皮皮桌

smale的工作是在五維及以上。donaldson freedman在四維。floer perelman在三維。

這幾個人中donaldson和floer基本研究方法都是gauge theory。或者辛幾何中的偽全純曲線形成的模空間。在這個方向上現在發展的最遠的應該是kronheimer mrowka,ozsvath szabo,seidel,abouzaid,manolescu等人。

規範理論在seiberg witten出來以後四流形有很多很有意思的結果,這使得對instanton的研究有所停滯。而且在三維最初對於knots的進展也有限(floer本人就定義過)而辛幾何的heegaard floer對於knots很有殺傷力。直到kronheimer mrowka規範理論在knot上才真正有所突破。

教科書本人所看的範圍超不過其他答主。但筆者另有一建議:想做拓撲場論方法的低維拓撲,出國是更好的選擇。

因為國內真正能明白比較簡單的seiberg witten的恐怕你乙隻手就數過來了。你要知道seiberg witten不變數的定義你需要會主叢上的聯絡,dirac運算元,fredholm擇一,橢圓方程。恐怕很多口口聲聲做幾何的知道主叢的聯絡就很費勁了,你還讓他懂橢圓方程?

更不用說要把morse理論搞到無窮維的floer同調了。做方程的估計更難有主觀能動性的把方程用於幾何吧?這些人自己基礎薄弱,怎能眼睜看著你做大做強(我這是李歸農文學?

)你可能連個交流的人都沒有。國內一些人可能心想:還規範理論?

能出文章就行,你怕不是個傻子。白白自取其辱很多……

5樓:咪爺

低維拓撲是很有意思的,也還是個很熱的領域。如大V所說,也包含很多內容。做扭結和三流形可以用gauge theory,heegaard floer,Khovanov homology, quantum invariants等,做四流形可以用gauge theory,Kirby calculus, Lefschetz fibration, Trisection等等,技術很多,可做的問題很多,做不出來的問題也很多。

可以看我的另乙個回答

幾何拓撲(geometric topology)這個數學分支,主要包含哪些內容?

入門的話,把微分流形和代數拓撲基礎學一下。然後可以先看一些關於3,4流形的書。聶神提到了Gompf-Stipsicz, 4-manifold and Kirby calculus是經典名著。

除此之外我再推薦幾本:

Scorpan, The wild world of 4-manifolds. 這本的內容和Gompf-Stipsicz有不少重合,主要的區別在於沒講Kirby calculus,內容上和寫法上都更基礎更友好,也有很多圖,介紹了很多概念和結果,對於證明大多是給個idea,比較適合作為本科生入門了解4維流形的第一本書。

Rolfsen, knots and links. 入門扭結理論和3維流形,裡面很多例子,很具體。

Moore, Lectures on Seiberg-Witten invariants. SW的書有很多,這本肯定也不是最好的,但我覺得是最簡單的,語言上最基礎的。拿來做研究肯定不夠,但是適合沒什麼基礎的人入門看。

6樓:聶子佩

啊,是的呢。低維拓撲的確比微分幾何更直觀一些。我感覺你的基礎可以讀一下 4-manifolds and Kirby calculus (Gompf and Stipsicz) 這本書。

快來開啟新世界的大門吧。

7樓:Yuhang Liu

幾何拓撲是個很泛的領域,你去搜geometric topology發現做的人少,很可能因為他們把自己分的更細,比如他們會說自己是做雙曲幾何的,做紐結理論的,做Heegaard Floer homology的,做gauge theory的,等等等等。你得看得更仔細一點才能從faculty list上把他們找出來。相比之下,代數幾何更像是個專有名詞。

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