内容简介
《华罗庚文集:代数卷1》是典型群方面作者历年来工作的系统总结性论著,也包含了作者在体论和矩阵几何方面的工作。书中不仅列举了作者在这一领域中所获得的丰富而完整的结果,也充分体现了作者所创用的方法和技巧的特点。
全卷共分十二章,前六章由一作者执笔,初稿完成于1951年,后六章由第二作者根据他所体会的前六章的精神和方法续写。书末附有一些注释。
本卷适合数学及相关专业大学生、研究生、教授及科研人员阅读参考。
内页插图
目录
序
第一章 体论
1 环与体
2 特征数及素域,由环建体
3 多项式环
4 同态
5 素域与实数域的自同构
6 线性相关与有限域
7 代数相关与复数域的自同构
8 超越扩张的自同构
9 四元数体
10 广义四元数体
11 体的性质
第二章 一维射影几何及二级线性群
1 射影空间及群
2 调和点列和一维射影几何的基本定理
3 射影对合
4 体上的二级线性群
5 PSL2(K)的单性
6 SL2(K)的自同构
7 GL2(K)的自同构
8 SL2(K)的自同构
9 PSL2(K),PGL2(K)及PSL±(K)的自同构
第三章 向量空间,矩阵和行列式
1 矩阵的代数
2 向量空间
3 子空间的交和联
4 子空间的矩阵表示,矩阵的行秩
5 基变换,线性映射,矩阵的等价
6 列空间及矩阵的秩
7 齐次线性方程组
8 GLn(K)的换位子群
9 行列式
第四章 射影几何与仿射几何
1 几何结构
2 射影空间
3 Pjn(K)中点的线性相关性
4 线性子空间
5 关于射影几何的公理化处理
6 线性子空间的方程及对偶原理
7 标准单纯形
8 仿射空间
9 仿射几何的基本定理
10 射影几何的基本定理
11 有限几何
第五章 长方阵几何学
1 长方阵几何学
2 方阵几何学
3 算术距离
4 长方阵仿射空间中秩为1的极大集
5 两个秩为1的极大集的交集
6 长方阵仿射空间中秩为2的极大集
7 长方阵仿射几何的基本定理
8 长方阵射影几何的基本定理
第六章 线性群的构造及自同构
1 复习
2 在SLn(K)之下矩阵的相似
3 PSLn(K)的单性
4 对合
5 SLn(K),SL±n(K)和GLn(K)的自同构(特征数≠2)
6 射影对合(特征数≠2)
7 PGLn(K),PSL±n(K)和PSLn(K)的自同构(特征数≠2)
8 对合(特征数=2)
第七章 H-矩阵及酉群
1 自反矩阵及H-矩阵
2 H-矩阵在合同下的化简
3 H-矩阵在合同下的化简(续)
4 H-矩阵在合同下的化简(续)——Witt定理
5 迷向子空间
6 酉群
7 当v=n/2时酉矩阵的形式
8 当0[v[n/2时酉矩阵的形式
9 酉平延及拟对称
10 酉群的中心及射影酉群
11 有限域上的酉群
第八章 酉群的构造(p]1而正交群除外)
1 引言
2 TUn(K,H)的中心
3 PTU2(K,H)的单性(v=1)
4 PTU2(K,H)的单性(v≥1)
5 群U1n(K,H)(n=2v)
6 Un(K,H)的换位子群(n=2v)
第九章 特征数≠2的域上的正交群的构造(v≥1)
1 复习
2 由2平延所演成的群
3 由双曲旋转的平方所演成的群
4 O+n(F,S)/Ωn(F,S)的构造(n=2v)
5 O+n(F,S)/Ωn(F,S)的构造(n]2v)
6 PΩn(F,S)是单群的证明
第十章 特征数为2的域上的二次型和无亏数的正交群
1 二次型的合同及Witt定理的推广
2 奇异子空间正则二次型的指数
3 正交群
4 On(F,G)中元素的形式
5 正交平延
6 由2平延所演成的群(与
第九章 特征数≠2的域上的正交群的构造(v≥1)
1 复习
2 由2平延所演成的群
3 由双曲旋转的平方所演成的群
4 O+n(F,S)/Ωn(F,S)的构造(n=2v)
5 O+n(F,S)/Ωn(F,S)的构造(n]2v)
6 PΩn(F,S)是单群的证明
第十章 特征数为2的域上的二次型和无亏数的正交群
1 二次型的合同及Witt定理的推广
2 奇异子空间正则二次型的指数
3 正交群
4 On(F,G)中元素的形式
5 正交平延
6 由2平延所演成的群(与第九章§2相比较)
7 由双曲旋转的平方所演成的群(与第九章3相比较)
8 On(F,G)的构造(v≥1)
第十一章 特征数为2的域上有亏数的正交群
l 群On(F,G)的一些初步性质
2半奇异向量
3 On(F,G)中元素的形式
4正交乎延
5由半奇异平延所演成的群
6 On(F,G)的单性
第十二章 辛群的自同构
1 以往结果提要
2 辛对合(K的特征数≠2)
3 Sp2v(K)的自同构(K的特征数≠2)
4 射影辛对合(K的特征数≠2)
5 射影辛对合的中心化子和Sp2v(K)的自同构(K的特征数≠2)
6 辛对合(K的特征数=2)
7 由一对称矩阵所定义的群(K的特征数=2)
8 辛对合的中心化子(K的特征数=2)
9 1对合的刻画(K的特征数=2)
10 Spam(K)的自同构(K的特征数=2)
附记
索引
前言/序言
2010年是著名数学家华罗庚先生诞辰100周年。值此机会,我们编辑出版《华罗庚文集》,作为对他的美好纪念。
华罗庚先生是他那个时代的国际领袖数学家之一,也是中国现代数学的主要奠基人和领导者。无论是在和平建设时期,还是在政治动荡甚至是战争年代,他都抱定了为国家和人民服务的宗旨,为中国数学的发展倾注了毕生精力,受到了中国人民的广泛尊敬。
华罗庚先生最初研究数论,后将研究兴趣拓展至代数和多复变等多个领域,取得了一系列国际一流的成果,引领了这些领域的学术发展,产生了广泛持久的影响。他从一名自学青年成长为著名数学家,其传奇经历激励了几代中国数学家投身于数学事业。
华罗庚先生为我们留下了丰富的精神遗产,包括大量的学术著作和研究论文。我们认为,认真研读这些著作和论文,是深刻把握华罗庚学术思想精髓的最佳途径。无论对于数学工作者还是青年学生,其中许多内容都是很有启发和裨益的。
华罗庚先生担任中国科学院数学研究所所长30余年,他言传身教,培养和影响了一批国际水平的数学家,他的学术思想和治学精神已经成为数学所文化的核心。自2008年起以中科院数学所为基础成立的中国科学院华罗庚数学重点实验室,旨在继承和弘扬华罗庚先生的学术思想和治学精神,积极推动中国数学的发展。为此,我们选择华罗庚先生的著作和论文作为实验室的首批出版物,今后还将陆续推出更多优秀的数学出版物。
在出版《华罗庚文集》的过程中,我们得到了各方面的关心和支持,包括国家出版基金的资助,在此我们表示深深的感谢。同时,对于有关人员在策划、翻译和审校等方面付出的辛勤劳动,对于科学出版社所作的大量工作,我们表示诚挚的谢意。
《数学之光:现代数学核心概念解析》 内容简介: 本书旨在为广大数学爱好者、高等院校学生以及科研人员提供一份全面、深入且富有洞察力的现代数学核心概念导览。它并非一部传统意义上的教材,而更像是一份精心编纂的思维导图和思想探索手册,旨在揭示现代数学学科内部的内在联系、关键的抽象化过程以及那些驱动数学进步的根本性思想。全书立足于严谨的逻辑推理,同时兼顾概念的直观理解,力求在深度与广度之间找到完美的平衡点。 本书结构宏大,内容涵盖了自20世纪初以来对数学面貌产生决定性影响的几个核心领域。我们不追求覆盖所有细枝末节,而是聚焦于那些奠定现代数学大厦的基石。 第一部分:拓扑学的几何直觉与抽象化 本部分将读者从传统的欧几里得几何环境中平稳地过渡到拓扑学的世界。我们将详细探讨“连续性”这一核心概念如何在更高维度上被精确化,以及拓扑空间这一强大的工具如何成为处理形状“不变性”的利器。 核心章节聚焦: 1. 度量空间与拓扑基础: 从基本的开集、闭集定义出发,追溯柯西序列和完备性的重要性。重点剖析为什么完备性在分析学和几何学中扮演着不可或缺的角色。 2. 连续性与同胚: 深入理解同胚(Homeomorphism)的真正含义——结构上的等价性。通过大量的实例展示,如何利用拓扑不变量(如连通性、紧致性)来区分看似相似的几何对象。例如,一个甜甜圈(环面)与咖啡杯(拓扑上等价)的直观区分和数学证明。 3. 基础群与代数拓扑的开端: 引入“环路”的概念,探讨如何用代数结构(群论)来研究空间的几何性质。基础群的计算展示了如何将拓扑问题转化为群论问题,这是代数拓扑学的核心思想之一。本章特别强调了纤维丛(Fiber Bundles)的概念,作为连接几何与代数的桥梁。 第二部分:抽象代数:结构与范畴的构建 如果说拓扑学关注的是“形状”,那么抽象代数则关注“结构”。本部分将带领读者超越数与多项式的范畴,进入到对运算规则本身进行研究的领域。 核心章节聚焦: 1. 群论的深化与应用: 不仅仅停留在群的定义,而是深入探讨子群、商群(因子群)的构造及其性质。重点分析Sylow定理在有限群分类中的威力,以及伽罗瓦群在理解方程根之间对称性上的革命性作用。 2. 环与域的精细划分: 区分整环(Integral Domains)、主理想域(PID)和唯一因子分解域(UFD)。深入研究多项式环上的理论,探讨如何通过构造域扩张(Field Extensions)来解决传统代数难题。本部分将阐述域论如何为现代密码学提供坚实的数学基础。 3. 模论导论: 将群的结构提升到更一般的向量空间(线性代数)的结构——模。讲解模论在处理具有更复杂内部关系的代数对象时的优越性,并引入初级的表示论(Representation Theory)思想,即将抽象代数结构嵌入到矩阵群中进行研究。 第三部分:分析学的极限与测度——从无限到精确 现代分析学是建立在对极限的深刻理解之上的。本部分聚焦于如何严谨地处理无穷序列、无穷级数,以及“量度”的抽象化概念。 核心章节聚焦: 1. 勒贝格测度论: 介绍为什么勒贝格测度取代了黎曼积分,成为处理不规则函数和高维积分的有力工具。从外测度开始,逐步构造出 $sigma$-代数和勒贝格可测集,深刻理解可测函数的意义。 2. Lp空间与泛函分析的萌芽: 引入$L^p$空间,这些空间是数学物理和偏微分方程中至关重要的函数空间。讲解范数(Norm)和内积(Inner Product)如何赋予函数空间几何结构,为后续的傅里叶分析和算子理论打下基础。 3. 分布与广义函数: 探讨如何通过“测试函数”来定义和处理那些经典意义上不可导的函数(如狄拉克$delta$函数)。这展示了数学家如何通过扩展定义域来解决实际问题中的障碍。 第四部分:数论的代数转向与几何视野 本书最后一部分回归到最古老的数学分支——数论,但展示了它在20世纪如何被代数和几何思想所彻底改造。 核心章节聚焦: 1. 代数数论基础: 引入代数整数的概念,解释为何在某些数域中,唯一因子分解不再成立(例如 $mathbb{Z}[sqrt{-5}]$)。通过介绍理想(Ideals)的概念,展示代数方法如何恢复数论中的“唯一性”。 2. 初识同调与代数几何的预兆: 简要介绍同调代数的基本思想,即如何通过构造一系列代数对象(链复形),来编码和描述原始对象的拓扑或代数结构。这部分将为读者提供一个视角,理解代数几何(如代数簇)的深刻思想是如何建立在这些抽象结构之上的。 总结: 《数学之光》旨在培养读者一种“结构化”的数学思维:将具体问题抽象化为结构,用成熟的代数或拓扑工具求解,再将结果解释回原问题。本书的深度要求读者对微积分和线性代数有扎实的掌握,但其广度将为有志于深入现代数学研究的探索者提供一个清晰且富有启发性的路线图。阅读本书,如同登上了一座俯瞰现代数学全景的制高点。