二维流形公理化的早期尝试与应用——《黎曼面的概念》中的流形与黎曼面

《黎曼面的概念》是一部关于复函数论的专著,其中首次给出了二维流形的公理化定义,并以此定义了黎曼面的概念,在流形的发展史上具有重要意义。在掌握原始文献的基础上,介绍了专著的主要内容、特色与影响;分析了外尔引入流形的目的、动机与方法;总结了外尔引入流形的路线;探讨了克莱因、希尔伯特等人对外尔的影响;明晰了外尔1913年对流形与黎曼面概念的贡献,并简要论及了其中反映的数学哲学思想。     

黎曼的几何思想萌芽

在分析黎曼的几何思想和其他学科关系基础上，指出了其几何思想的三个来源：数学、物理和哲学。这其中，19世纪前半叶几何学对黎曼有着直接影响；物理研究也是黎曼的兴趣所在，尤其是他一度试图建立各种作用力的统一理论，促使黎曼用无穷小分析研究流形，并触发了黎曼对空间几何基础的讨论；哲学上，黎曼对空间认识论的思考从赫尔巴特那里得到了灵感，并且在流形概念上可能也借鉴了赫尔巴特的研究。最后指出：研究黎曼几何思想不能把各学科分开考虑，必须全面考虑其间关系。     

函数连续性概念的历史:从欧拉到勒贝格

函数是数学中的一个基本概念,连续性是函数的重要性质之一。函数连续性概念源于几何直观,受函数为解析表达式概念的限制,函数的连续性一开始被看成是解析法则的不变性。随着函数概念的发展,并顺应分析学严格化发展的潮流,柯西将连续意味着不间断的几何观念用精确的分析学定义表述出来,从而给出了现代意义下的函数连续性,最终魏尔斯特拉斯给出了现行的ε-δ定义。对函数连续性概念演变过程的研究可以为反观分析学严格化历程提供一个窗口。     

再论F.克莱因的《埃尔朗根纲领》

埃尔朗根纲领是数学史上最重要的文献之一,其核心思想是群统一几何。除此之外,克莱因在埃尔朗根纲领中还论述了二元型与几何学的对应关系、李球几何与切触变换等内容,并试图将总结的几何学研究推广到流形上。由于克莱因的流形都是齐性空间,所以他的几何学分类中没有包含黎曼几何。     

浅议映射与函数及相关概念的异同

文章分析了映射和函数在不同工具书中定义的异同,并根据定义的不同讨论了形成概念不一致的原因:主要是由于函数概念随着数学的发展不断扩展造成的。文章还探讨了映射、函数、算子、泛函之间的相互关系及在各数学分支中的习惯用法。     

黎曼——现代数学的开拓者

乔治·黎曼是十九世纪德国伟大的数学家。在十九世纪数学的巨大变革中,黎曼的思想具有多方面的决定性的影响。黎曼一生著述不多,但篇篇都很重要:1851年的博士论文是几何函数论的基础,并为开辟拓扑学这一浩瀚数学领域打下了基础;1854年的就职演说是n维流形和黎曼空间理论的经典;1857年关于阿贝尔函数的论文,使阿贝尔函数理论得到了系统的表述;1858年关于素数分布的论文则是解析数论的先驱,其中的黎曼猜想更     

惠特尼1934～1936年微分流形工作的历史分析

惠特尼是20世纪美国最有影响的数学家之一,也是微分拓扑的奠基人.他在《微分流形》(1936)中给出的微分流形的概念是20世纪数学有代表性的基本概念,是描述无数自然现象的一种空间形式.但惠特尼早期从事的是图论,大约从1933年才转向拓扑.在对原始文献进行分类研究的基础上,文章探讨了惠特尼从图论转向拓扑的原因,分析了1934 ～1936年间他对微分流形的具体工作和历史意义以及对中国数学的影响.     

浅议计算机名词“文件”的定义

在“定义”的定义和“操作系统”的定义的基础上,针对“文件”这个计算机学科基本名词,详细分析了其概念内涵,指出了国内外常见教材和词典工具书中相关定义存在的问题,并给出了能揭示概念本质特性的新定义。     

数学名词中文化意蕴的探析——以张量概念的演变为例

数学名词与日常用语相比,具有高度抽象性的特点.数学一般以逻辑的形式呈现,常常掩盖了其丰富的文化内涵.如果我们褪去这层外壳,数学名词的文化内涵就会呈现出来.本文以广义相对论的数学基础张量分析和黎曼几何为线索,重点考察了张量概念的词源理解、形成过程和物理学隐喻,发现“球形宇宙”的隐喻原来蕴含在张量隐喻之中,希望以此表明,数学是文化进化的认知变异体和延伸,具有深刻的文化意蕴.     

潜无穷、实无穷探析

究竟什么是潜无穷、什么是实无穷,它们之间究竟存在着什么样的关系？无穷概念从诞生之日起就伴随着潜无穷和实无穷的长期论争。尽管不同的哲学家、逻辑学家和数学家持有不同的无穷观,但是历史上他们对于潜无穷和实无穷给出的都是直观的描述,一直没有给出严格的数学定义;对于潜无穷和实无穷之间的关系也是莫衷一是。通过对潜无穷、实无穷特征的分析,我们可以尝试给出一个严格的潜无穷和实无穷定义,利用这一定义可以对若干悖论进行新的解释,并且可以对集合论研究提供一个新的视角。     

决定性——决定论与非决定论本质的再分析

为了解决一直存在的决定论与非决定论孰是孰非的争论，笔者试图从一全新视角给出二者的定义，本文首先评述了学术界几种有代表性的观点，分析了不合理之处，进而提出与前人已经论述过的有本质不同的“决定性”的概念，并利用这个概论给出了决定论和非决定论的全新定义。并进一步对这个定义与学术界的一些观点，如机械决定论，波普的所谓“非决定论”等进行了比较分析，使决定论和非决定论两个概念更加清晰。     

关于汤姆森在球调和函数方面的工作之历史探析

汤姆森在球调和函数方面的工作是位势理论中的重要部分。在拉普拉斯、勒让德、傅里叶等人势理论及热的解析理论工作基础上,汤姆森是第一位定义球调和分析,给出球调和函数概念及其性质特征,并将任意函数表示成球面调和函数的线性组合。为拉普拉斯方程求解提供了新的有效方法,并被应用于一系列数学物理问题中。本文基于原始文献及研究文献,对汤姆森在球调和函数方面的数学工作进行探析,追溯其创新方法的思想起源及物理应用过程。     

“元宇宙”的术语定义及相关问题研究

近年来,全球掀起了元宇宙的投资和创业热潮,同时元宇宙也成为学术研究热点。“元宇宙”概念的泛化和定义模糊给相关研究、学术交流和产业发展造成了障碍。文章以元宇宙的概念为出发点,梳理了“元宇宙”术语定义的发展过程,对全国科学技术名词审定委员会提出的“元宇宙”定义(征求意见稿)进行了详细解读,分析了其定义的主要分歧,并对其做出了进一步思考,为元宇宙领域其他相关术语的定义和研究提供了思路。     

巴拿赫空间是如何产生的

通过讨论巴拿赫空间概念的优先权,提出了判定巴拿赫空间概念形成的四个条件:导致巴拿赫空间概念形成的具体数学问题、范数的定义、空间的完备性及其在积分方程的应用。通过比较巴拿赫和里斯的工作,发现了里斯已经在具体空间中给出了巴拿赫空间概念形成所需的全部条件,为巴拿赫空间一般概念的建立奠定了基础。     

高斯建立绝妙定理的历史过程

现代微分几何学与古典微分几何学的重要区别在于前者关注内蕴的几何对象以及内蕴的几何性质。带来这一历史转折的是高斯绝妙定理,高斯所发现和证明的绝妙定理使得高斯关注曲面的内蕴性质,并进而导致内蕴几何学的建立。高斯建立绝妙定理的过程是高斯内蕴几何学起源的最重要线索。但目前关于绝妙定理建立过程的历史研究,最多给出高斯相关工作的年谱。在研究原始文献和相关研究文献基础上,梳理高斯关于绝妙定理相关工作之间的历史关联,还原高斯发现和证明绝妙定理的过程,提出并回答关于绝妙定理的几个历史问题。     

波莱尔零测集理论思想研究

以法国数学家波莱尔的有关工作为核心,重点考察了他提出零测集的思想背景,提出零测集渐近测度和稀疏度的思想演变过程、思想方法及影响.指出波莱尔在前人工作的基础上于1894年研究函数单演理论时已经有了零测集的思想,在1898年正式提出了零测集的概念,并在此基础上给出了集合测度的概念.正是在函数单演理论研究中,他认识到了零测集的重要性,开始了零测集的分类和性质研究,并在1919年提出了零测集的渐近测度的概念.波莱尔在1935年对渐近测度的概念做适当修改,提出了零测集稀疏度的概念.他为了研究零测集向量和的问题,在1948年给出了3种重要的稀疏度的定义和计算方法.这一工作对弗雷歇、马沙哈尔等人有一定影响.     

杜布瓦雷蒙分型工作的初衷

分型与黎曼函数是杜布瓦雷蒙对线性偏微分方程理论的独特贡献。本文就杜布瓦雷蒙的思想渊源和此二项工作的逻辑关系对原文进行了详细的考查,指出,分型目的在于推广黎曼方法,也是将该方法一般化的必要前提。比起黎曼方法,分型本身在原文作者心目中是次要的。杜布瓦雷蒙之所以能完成分型,一个决定因素是他早年研究过的特征理论。无论偏微分方程理论的发展如何改变分型和黎曼函数的份量,搞清楚杜布瓦雷蒙分型的初衷对于客观评价他的贡献都是必要的。     

测地流的遍历理论研究进展

测地流是动力系统和微分几何交叉领域的重要课题。负曲率和非正曲率流形上的测地流是双曲动力系统和混沌现象最自然的例子,其遍历性质一直是国际研究热点。介绍测地流遍历理论中的研究进展,包括Liouville测度的遍历性和最大熵测度的唯一性。研究认为运用最大熵测度的遍历性质,可以建立素闭测地线个数增长的渐近公式,即素轨道定理,还可以建立万有覆盖空间中球体积增长的渐进公式。素轨道定理是遍历论中的最大熵测度在黎曼几何中的一个深刻应用。     

关于计算机操作系统的定义

首先探讨术语定义的基本要素,指出概念的定义必须足以判断某个事物属于或不属于该概念所指称的属类。然后针对“操作系统”这个计算机学科基本名词,详细分析了其概念内涵,指出了国内外常见教材中相关定义存在的问题,并提出了揭示概念本质特性的新定义。     

“复杂性”研究的若干哲学问题

本文讨论了复杂,复杂性等概念和问题,研究了复杂性的本体论、认识论和方法论的各种意义;讨论了复杂性与非线性、混沌,分形、落和突变,以及与简单,随机性,确定性等 问题。给出了复杂性的一种本体论和认识论定义。