Algebraische Topologie
Up one levelDas Grundproblem der Algebraischen Topologie besteht
darin, zwei vorgelegte topologische Räume zu unterscheiden, wenn diese
nicht "homöomorph" (d. h. topologisch äquivalent) oder wenigstens nicht
"homotopie-äquivalent" (d. h. ineinander deformierbar) sind, sagen wir
z. B. die 2-dimensionale Sphäre S2 und der 2-dimensionale Torus T2. Dazu ordnet man in der Algebraischen Topologie einem
topologischen Raum üblicherweise ein algebraisches Objekt zu, z. B.
eine abelsche Gruppe; und zwar so, dass homöomorphen Räumen isomorphe
algebraische Objekte zugewiesen werden. Im Mittelpunkt dieser Vorlesung
werden die so genannten "Homologiegruppen" stehen, die in präziser
Weise messen, wieviele "Löcher" ein Raum hat. Z. B. stellt sich für die
1. Homologie H1 heraus, dass H1(S2)=0 ist, während H1(T2)=Z2 ist. (Der Torus hat "2 eindimensionale Löcher"!) Damit
folgt, dass S2 und T2 topologisch verschieden sind.
Die
Vorlesung ist im Wesentlichen algebraisch angelegt. Bevor man solche
Anwendungen wie oben beschrieben machen kann, werden zunächst in rein
algebraischer Manier die Themen "Kategorien und Funktoren",
"Kettenkomplexe" und "Homologische Algebra" behandelt. Erst dann wird
die algebraische Theorie auf den so genannten "singulären Kettenkomplex
eines topologischen Raumes" angewendet und z. B. die Homologiegruppen
der Sphären bestimmt. Als Anwendungen ergeben sich z. B. der berühmte
Jordansche Kurvensatz oder auch der Brouwersche Fixpunktsatz.
Die Vorlesung setzt eine gewisse Vertrautheit mit der mengentheoretischen Topologie voraus, wie sie z. B. in den ersten drei Wochen meiner Vorlesung "Differentialgeometrie I" gegeben wurde. Wer mehr an der mengentheoretischen Toplogie und ihrem Ausbau interessiert ist, dem empfehle ich die Kursvorlesung "Topologie" von Herrn Felgner. Mit dieser Vorlesung dürfte es kaum eine Überlappung geben.
Literature
- E. Spanier: Algebraic Topology, Springer Verlag, Heidelberg
- R. Stöcker, H. Zieschang: AlgebraischeTopologie, Walter de Gruyter-Verlag, Berlin