引 言
什么是拓扑?
在数学家的圈子以外,当被问到拓扑一词时,人们*有可能想到的,大概是计算机科学中提到的“拓扑”概念:当我们把许多计算机相互连接在一起构成网络时,会有很多种不同的连接方式,小到可以是一台服务器挂很多客户端的集中式网络,大到可以是很多子网络通过路由器连接在一起的网际网络,这些连接方式都被叫做网络拓扑.虽然计算机的型号性能和网络连接的速度质量可能有千差万别,但是当网络拓扑相同时,网络运行的基本原理和算法是相通的.反过来当网络拓扑不同时,计算机之间搜索位置和传送信息的方法则往往会有本质差别.
其实这个概念是从数学中借用过去的,不过在一定程度上,这种借用确实反映了拓扑学中一些*朴素*直观的想法.数学家发明拓扑的初衷,正是要去寻找这样的一些几何形状上的特征,它们虽然也���看得见摸得着,但是却比长度和角度等传统几何性质更加“本质”:这些特征不会因为研究对象的某些细节上的改变而发生改变.一个通俗(但是并不准确)的说法是:拓扑学研究的是一个对象在连续形变下保持不变的性质.
这种性质有吗?当然有.早在1736年,Euler(欧拉)解决K?nigsberg(哥尼斯堡)七桥问题的时候,就发现了一些这样的奇妙性质,并认为应该有一种“关于相对位置的几何”来专门研究此类古典几何无法解释的奇妙性质.这就是拓扑学的起源.Euler称“位置几何”这个词源于Leibniz(莱布尼茨).近年来人们对数学史的研究发现,Leibniz的想法可能来源于比他更早的Descartes(笛卡尔)的一篇未发表的手稿.