1966年,英国拓扑学家马克·阿姆斯特朗对自己的老师知名拓扑学家ErikZeeman说:“拓扑学是如何开始的?”
ErikZeeman说:“从欧拉的七桥定理开始的,从这个中间把七桥的模型画成图论,从图论中分析出拓扑等价。”
马克说:“听起来很简单,那如何去研究拓扑学呢?”
ErikZeeman说:“主要就是分类,对不同的拓扑结构进行分类。
分类出很多曲面,对曲面解构成抽象空间,然后找到拓扑不变量去分类。”
马克说:“那要分类很多曲面,是什么曲面?有标准吗?”
ErikZeeman说:“是的,要严格的连续曲面,不能是离散的。”
马克说:“如何说明是连续的?”
ErikZeeman说:“就跟我说的一样,这是一个抽象空间,这个空间需要由开集和闭集这样的东西给组成。
然后开集和闭集需要引入连续映射系统来完整这个函数的描述。”
马克说:“为什么要用开集和闭集这样的东西?”
ErikZeeman说:“因为严格。
如果使用几何、数字、符号或者是其他的描述拓扑的系统,都缺乏严格性。
如果时间久了会出现很多我们不想要的漏洞。”
马克说:“我明白了。”
ErikZeeman说:“在这样的前提下,就可以大胆的研究映射,让曲线充分的施展开来。
可以让普通的曲线因为映射充满整个空间。
同时开始使用Tietze扩张定理。”
马克说:“扩张?如何扩张?”
ErikZeeman说:“是R的n维空间的有理点集,扩张到整个空间。”
马克说:“扩张到所有的无理点集?”
ErikZeeman说:“恩,是这个意思。”
马克说:“不错,可是刚刚说的这个开集和闭集,这个如何算严格,怎么去连续,变得光滑?”
ErikZeeman说:“需要有紧致性和连通性,加有界闭集这种概念。
闭集是bai两边类似[1,10];有界集两边是(1,10],[1,10)两种。”
马克说:“有界之后,如何紧致化?”
ErikZeeman说:“这是海涅-博雷尔定理或有限覆盖定理、定理的主要内容是度量空间的子集是紧致的,当且仅当它是完备的并且完全有界的。”
马克说:“是子集紧致就行吗?那能不能在详细一些,紧致空间的性质是什么?”
ErikZeeman说:“紧致性本质上是有限性条件,有限性条件破解类似一日之椎,日取其半,万世不可遏这样的意思。
假如孙悟空在如来的手掌心翻跟斗,跟斗云是一个任意序列,停在如来的手指旁是存在一个子列收敛,留下到此一游的字和撒尿是在一个有界的闭集里。
或者一个瓶子里装高尔夫球后,可以装石子,然后还可以装沙子,最后还可以装水,这都说明原来的东西不够紧。
这些都可以作为例子来想。”