什么是TOPO学

Posted 2020-10-06 冒牌工程师

拓扑,一个跟门萨同样古怪的“科技Word”.其定义,对绝大多数读者而言,不一定需要理解,但无妨知道———拓扑学,数学的一门分科,研究几何图形在一对一的双方连续变换下不变的性质.不少门萨题,来自拓扑学,其典例,是2005年10月8日刊发在《晚会·游戏》版上的那篇《四种颜色与地图》.此例在拓扑学中大名鼎鼎,叫做“四色问题”.
拓扑理论用途广泛,涉及空间规划、网络设计、通讯邮递乃至心理分析等诸多领域,人们不大了解罢了.说来趣怪,致使这门学科得以诞生的契机却是一款很是独特的消闲.
话说俄罗斯有座哥尼斯堡市,两条河于此间汇合,汇合处有个小岛,小岛跟其相对的3处河岸架设了7座桥.市民经常沿着河岸和小岛散步,于是很自然地就提出了一个实际问题：有无可能找到一条路线,能够沿它行走,经过全部7座桥却又不会重踏其中任何一座?
时为18世纪中叶,著名数学家、瑞士人欧拉旅游至该市,他对这个消闲点子作了一番琢磨,确定了这条路线.当其时,欧拉的指划,只不过是逢场作戏,被称为“七桥问题”.
迨至19世纪上半叶,有心人对欧拉的思路作了认真研究,在“七桥问题”基础之上,居然建立起一门崭新学科!显然极具文史素养的某位数学专家给这门学科起了个跟欧拉的原初研究无比贴切的学名———Topology!Topology是英文,其实质性部分Topo是一个同音同义的古希腊词的英文形变,意思是“地方、方位”.logy这个后缀也来自古希腊文,原意是“词语的聚集”,明治维新期间日本人大量翻译西方典籍,把它通译为“学科”之“学”.因之,若然对Topology作汉语直接对译,当为“方位学”.按,欧拉破解“七桥问题”之际,把3处河岸和1座小岛绘画成4个点,把7座桥绘画成7条线,点线相连,构成一个封闭的几何图形.想想看,以Topology概括欧拉的整个思路,是不是浑然天成?
有位中国人把Topo译为“拓扑”!江泽涵先生是也!
江泽涵（1902-1994年）,安徽旌德人,1926年毕业于南开大学,1930年获哈佛大学博士学位,1931年任北京大学数学系教授,1955年当选为中国科学院数理学部委员.他是把拓扑学引入中国的第一人,他出版的《拓扑学引论》是中国人编写的第一部拓扑学教材.
译Topo为拓扑,音义兼顾,形神俱备———“拓”者,对土地之开发也,“扑”者,全面覆盖也.
上世纪前半叶,学界中人大抵通今博古,学贯中西,对于国外学术及科技用语的汉译,令人拍案叫绝之作迭出,如霓虹（neon）、引擎（engine）、绷带（bandage）、图腾（totem）,等等.反观近世,知识爆炸,外间新事物有如潮水般涌入,但在水中央的国人东张西望,却瞩目皆是IT、IE、ADSL、modem、WindowsXP、CT、CD、VCD、DVCD、DVD、mp3、G4……Oh,myGod,果真是一代新人胜旧人?
拓扑学是数学中一个重要的、基础性的分支.它最初是几何学的一个分支,主要研究几何图形在连续变形下保持不变的性质,现在已成为研究连续性现象的重要的数学分支.
拓扑学起初叫形势分析学,是莱布尼茨1679年提出的名词.十九世纪中期,黎曼在复函数的研究中强调研究函数和积分就必须研究形势分析学.从此开始了现代拓扑学的系统研究.
连续性和离散性是自然界与社会现象中普遍存在的.拓扑学对连续性数学是带有根本意义的,对于离散性数学也起着巨大的推动作用.拓扑学的基本内容已经成为现代数学的常识.拓扑学的概念和方法在物理学、生物学、化学等学科中都有直接、广泛的应用.