内容简介
《现代数学基础丛书·典藏版98:Adams谱序列和球面稳定同伦群》在介绍上同调运算及其与Eilenberg-Maclane谱的上同调群的关系之后,引入了Steenrod代数并叙述它的两种基底,典则反自同构等。在阐述谱的同伦范畴之后介绍了一般的谱序列以及收敛到谱的同伦群的Adams谱序列并介绍它的易项(Steenrod代数的上同调)的计算过程和一些结果。Smith-Toda,谱V(n)和BP谱作为Steenrod模的几何实现引入,然后介绍它的一些性质。在介绍广义Adams谱序列的基础上介绍了国内外有关球面稳定同伦群的研究概况,而最后是以编著者多年的研究成果为基础,叙述和证明了球面稳定同伦群一序列新元素族的存在性。
《现代数学基础丛书·典藏版98:Adams谱序列和球面稳定同伦群》适合高等院校基础数学专业拓扑学及相关方向的研究生、教师及数学工作者。
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目录
前言/序言
对于数学研究与培养青年数学人才而言,书籍与期刊起着特殊重要的作用。许多成就的数学家在青年时代都曾钻研或参考过一些优秀书籍,从中汲取营养,获得教益。
20世纪70年代后期,我国的数学研究与数学书刊的出版由于文化大革命的浩劫已经破坏与中断了10余年,而在这期间国际上数学研究却在迅猛地发展着。1978年以后,我国青年学子重新获得了学习、钻研与深造的机会。当时他们的参考书籍大多还是50年代甚至更早期的著述,据此,科学出版社陆续推出了多套数学丛书,其中《纯粹数学与应用数学专著》丛书与《现代数学基础丛书》更为突出,前者出版约40卷,后者则逾80卷。它们质量甚高,影响颇大,对我国数学研究、交流与人才培养发挥了显著效用。
《现代数学基础丛书》的宗旨是面向大学数学专业的高年级学生、研究生以及青年学者,针对一些重要的数学领域与研究方向,作较系统的介绍,既注意该领域的基础知识,又反映其新发展,力求深入浅出,简明扼要,注重创新。
近年来,数学在各门科学、高新技术、经济、管理等方面取得了更加广泛与深入的应用,还形成了一些交叉学科。我们希望这套丛书的内容由基础数学拓展到应用数学、计算数学以及数学交叉学科的各个领域。
这套丛书得到了许多数学家长期的大力支持,编辑人员也为其付出了艰辛的劳动。它获得了广大读者的喜爱,我们诚挚地希望大家更加关心与支持它的发展,使它越办越好,为我国数学研究与教育水平的进一步提高做出贡献。
现代数学基础丛书·典藏版(部分)精选:探索代数拓扑的深度与广度 本丛书致力于为数学学习者、研究人员提供涵盖现代数学核心领域的高质量、深入的学术著作。本次精选收录的几部著作,聚焦于代数拓扑、微分几何、代数几何等前沿领域,旨在展现这些学科的深刻思想、精妙结构以及其在当代数学发展中的关键地位。这些书籍不仅是严谨的理论教材,更是启发研究思维、拓宽学术视野的宝贵资源。 --- 卷册精选一:代数拓扑中的同调与上同调理论进阶 书名暂定:流形上的上同调理论与纤维丛 内容提要: 本书深入剖析了经典拓扑学中同调与上同调理论在光滑流形上的自然延伸与应用。作者从德拉姆上同调(de Rham Cohomology)的严格构造出发,详细阐述了德拉姆定理的证明及其在经典物理学(如电磁场理论)中的初步应用。重点内容包括: I. 纤维丛与特征类: 本章细致地介绍了主丛、向量丛的概念,并引入了陈类(Chern Classes)和庞加莱对偶(Poincaré Duality)的现代表述。通过对纤维丛的精细分解,读者将领略到如何利用代数不变量(如陈示性类)来区分拓扑上看似相似的流形结构。我们详述了Thom空间和Thom同构,这是连接纤维丛与相对同调的桥梁。 II. 谱序列的初步应用: 虽然本书并非聚焦于Adams谱序列,但它为理解谱序列提供了一个必要的背景。我们引入了Serre谱序列,用于计算纤维丛上的上同调群。通过实例(如球面丛$S^1 o S^n o S^{n-1}$),读者将掌握如何利用已知的较低层级的上同调信息,通过谱序列的收敛过程,推导出更高层级的结构。这部分内容强调了谱序列作为“计算工具”的直观理解。 III. 联通性与障碍理论: 探讨了映射的延拓问题(Lifting Problems),并用上同调理论解释了障碍类的构造。这一部分将稳定同伦群的概念作为一种对“映射是否可延拓”的代数刻画,但不深入研究其具体的计算方法,而是将其置于更广阔的流形映射分类的背景下。 IV. 范畴论视角下的上同调: 引入了广义上同调理论(Generalized Cohomology Theories)的概念,如K理论。通过K理论与向量丛的联系,展示了上同调理论的普适性,并简要对比了奇异上同调、K理论与稳定同伦群之间在特定情境下的关系,主要着眼于它们的自然结构和长正合序列。 --- 卷册精选二:代数几何中的经典结构与现代工具 书名暂定:概形论基础与Sheaf理论 内容提要: 本书是学习现代代数几何的奠基性著作,专注于从环论的视角过渡到几何对象的严谨刻画。目标是为读者建立起一套坚实的概形(Scheme)理论基础,并阐释Sheaf(层)在捕捉局部信息中的核心作用。 I. 环到空间:拓扑回顾与概形的构造: 本章回顾了拓扑空间的基本概念,并引入了“局部环化”的思想。我们详细构建了由环 $R$ 生成的谱 $ ext{Spec}(R)$,并定义了其上的 Zariski 拓扑。随后,重点讨论了预层(Presheaf)和层(Sheaf)的精确定义,特别是常数层、零层和结构层 $mathcal{O}_X$ 的构造。 II. 射与函子:几何形变的语言: 深入探讨了概形之间的态射(Morphism of Schemes),包括拓扑学中的连续映射与代数中的环同态之间的对偶性。我们引入了诸如仿射射、开浸入等重要概念,并分析了它们在保持或改变局部几何性质上的作用。函子 $h_A: ext{Sch} o ext{Set}$ 在表示理论中的关键地位被强调。 III. 凝聚层与上同调的代数视角: 在概形上定义了凝聚层(Coherent Sheaves),这是代数几何中研究局部自由结构和向量丛的基础。本书详细阐述了层上同调(Sheaf Cohomology)的构造,特别是 $Gamma( ext{X}, mathcal{F})$ 到 $H^i(X, mathcal{F})$ 的构造过程。我们利用Serre对偶性和Serre消失定理(Vanishing Theorems)来计算特定(如光滑射影簇)上的上同调群,这些计算为理解高维代数簇的几何性质提供了强大的代数工具。 IV. 模空间的概念介绍: 作为对几何对象进行分类的尝试,本书简要介绍了模空间(Moduli Spaces)的概念。虽然不深入其谱论构造,但通过例子(如椭圆曲线的模空间 $mathcal{M}_g$),展示了代数几何如何通过“参数化”来研究对象的形变和分类问题,这为理解更复杂的几何对象提供了框架。 --- 卷册精选三:拓扑动力系统与几何结构 书名暂定:流形上的微分动力系统与拓扑稳定性 内容提要: 本书将读者的视角从静态的拓扑结构转向了流形上的动态演化——微分动力系统。它侧重于从拓扑和微分的角度分析系统的长期行为及其稳定性。 I. 动力系统的基本设置: 介绍常微分方程(ODE)在光滑流形上的推广,定义了流(Flow)、不动点、周期轨道和吸引子等基本概念。重点关注Poincaré截面法在分析高维系统中的应用。 II. 拓扑共轭与结构稳定性: 深入探讨了拓扑共轭的概念,这是衡量两个动力系统本质上是否相同的最基本要求。本书详细讨论了结构稳定性(Structural Stability)的定义及其在流形上的意义。通过引入Morse理论的观点,我们解释了拓扑结构如何决定系统的复杂性。 III. 遍历论与测度结构: 引入了测度论的语言来描述系统的平均行为。讨论了不变测度的存在性、遍历定理(Ergodic Theorems)以及混合(Mixing)和弱混合(Weak Mixing)等概念。这部分内容将拓扑系统的研究从定性分析推进到定量分析的层面。 IV. 拓扑复杂性与混沌: 探讨了具有混沌行为的系统特征,如对初始条件的敏感依赖性。通过引入李雅普诺夫指数(Lyapunov Exponents)的拓扑诠释,我们展示了如何从局部拉伸和压缩的几何行为来识别系统的非线性特征。 --- 结语: 上述三部著作,分别从计算工具、几何刻画和动态演化三个关键维度,构建了现代数学的核心知识体系。它们相互关联,共同构成了对当代纯数学研究前沿的深刻洞察。读者将在阅读过程中体会到数学概念的统一性、严谨性与无限的创造力。