开启“拓扑”之门:记姜伯驹院士的“同调论”课

【编者按】:北京大学的精神魅力,存在于百年学府的历史气象之中,存在于未名博雅的湖光塔影之中,存在于学者的传道授业解惑之中,也存在于北大学子的内心感悟之中。在《未名湖畔好读书——北大课堂之印象》一书里,同学们回忆了对专业基础课、通选课、公共必修课、国际交流项目、第二课堂,以及本科教学改革的感受和体悟,意切情真地表达了通过课堂感受到的北大的历史传统与学术精神,感受到的老师们的学识身材和授教风范。篇篇文章浸润了学子们浓浓的北大情怀,展示了北大教师的精神魅力。本网将陆续编发本书文章,以飨读者。

我2003年刚入学时就听说,数学讲课好的老师非常多,尤其是两位江(姜)老师:一位是江泽涵老师,一位是姜伯驹老师。由于我入学时江泽涵老师已经退休,无缘听江老师的课。但还是幸运地赶上了姜伯驹老师的“同调论”课。

我在2005年秋季选修了姜老师的“同调论”。据说这门课姜老师已经连续教了十几年了,而且讲义每年都有部分内容更新,可以说这份讲义凝聚了姜老师十几年的心血,也是经过多次教学实践反复检验的。(现在这份讲义已经成书并正式出版,我也买了一本作为收藏。)

“同调论”是一门代数拓扑课程,虽然主要的研究对象是拓扑空间,但用到的工具主要是代数的工具。一般来说,初学者很容易陷于复杂的代数运算,而忽视拓扑的几何直观。为了避免挤掉关于几何直观的话题,姜老师尽量压缩了所需的同调代数知识,并选择能揭示几何直观的讲法。这样更能加深学生对同调论的直观理解,激发学生对代数拓扑的热情,为以后能够进行更深入的学习打好基础。另一方面,由于在教材中不可能插入过多的图,姜老师在课上画了许多图形,并予以深入的讲解。

姜老师授课思路清晰,平实自然。他在上课时几乎不需要讲稿的帮助,所有内容早已了然于胸,那些复杂的概念和交换图表也是信手拈来,从容不迫。虽然讲授的内容是比较深入的数学,但仍能使同学们在课上消化、吸收大部分,不需要花太多时间在课下反复琢磨上课已讲授的知识逻辑,而是需要对那些知识进行更深入的理解并进行应用。

姜老师还非常强调对于基本数学定义的理解与记忆。在期末考试中,几乎每一道题目都有一小问是要求我们叙述定义或是公理。这一点大部分老师没有重点要求,但实际上是相当重要的。因为从逻辑上讲,定义是数学的基础。有些时候我们对于某些数学对象的所谓“没有感觉”,其实就是没有理解其定义。对于某些问题,理解了定义,问题本身也就不难了。

同调论这种用代数工具研究拓扑空间性质的方式使我深深为之着迷。后来我又学习了关于拓扑的一些其他方面的知识,现在已经保送为拓扑方向的研究生。在代数拓扑这一方面,正是姜老师向我们开启了进入这一领域的大门。

(文/孙洪宾 数学科学03级学生)

编辑:落泱

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