Sep 202013
 

Lie algebra(李代数) 是 Sophus Lie 为了研究后来以他的名字命名的 Lie Groups 的代数工具而引进的. Lie algebra 这个术语, 是 Hermann Weyl 在 1930 年代引入的.

The reason why you want to study Lie algebras can have a great impact on what books one would recommend.

下面的书单, 都是以李代数为主. 所以, 谈及太多李群, 表示论的书, 就不列在这里了.

首先是中文书.

1. 万哲先, 李代数, 第二版, 高等教育出版社, 2013

2. 孟道骥, 复半单李代数引论, 北京大学出版社, 1998

3. 苏育才, 卢才辉, 崔一敏, 有限维半单李代数简明教程, 科学出版社, 2008

这三本书都是从代数角度, 来讲李代数. 确切的说, 这几本书都突出了线性代数的方法, 都主要论述李代数理论中最基本, 最完善的部分–复半单李代数的经典理论.

这三本书的门槛都很低, 要求的先修知识不多. 这是优点, 容易上手; 也是缺点, 看不到李代数与别的科目的联系. 李群, 方程, 流形, 在这三本书统统没有踪迹.

万哲先的书, 从头到尾, 只谈复李代数, 甚至第一页给出的李代数的定义, 也是复数域上的李代数. 所以, 阅读万哲先, 留心复数域上李代数与一般域上李代数的区别为好.

实际上, 在中文书中找复李代数, 前两本就够了. 苏育才的书最详尽. 孟道骥的书, 也很详细, 写出了所有的证明. 万哲先的书, 出现最早, 一些简单的证明留给了读者. 如果读者想寻找被万哲先省略的细节, 翻一翻孟道骥. 如果还是没发现, 也许可以在苏育才查到.

万哲先的书, 没有习题; 孟道骥, 在每一节留有几个题目, 大多数都很简单, 少数题的结论值得记住.

4. 严志达, 实半单李代数, 南开大学出版社

5. 严志达, 半单纯李群李代数表示论, 上海科技出版社

6. 孟道骥,朱林生, 姜翠波, 完备李代数, 科学出版社

7. 万哲先, Kac-Moody代数导引

Kac–Moody algebra 通常是无限维的.

本书有英文版 Introduction to Kac-Moody Algebra.

然后, 是外文参考书, 包括有中文译本的书籍.

8. James E, Humphreys, Introduction to Lie Algebras and Representation Theory, GTM 9

9. J.P. Serre, Complex semisimple Lie algebras

Serre 的作品, 笔法都很清晰. 这本书写的很紧凑. 本书是一本非常有价值的进阶著作, 不适合初学者. 读者须有一定的李代数, 结合代数基础, 才可能看懂.

10. N. Bourbaki, Lie groups and Lie algebras

Sep 182013
 

Steve pointed out the thing that makes EGA difficult to read is not that it is dense, but rather that it is gigantic.

Robin Hartshorne’s book algebraic geometry is an edulcorated version of Grothendieck and Dieudonné’s EGA, which changed algebraic geometry forever.

EGA was so notoriously difficult that essentially nobody outside of Grothendieck’s first circle(roughly those who attended his seminars) could (or wanted to) understand it, not even luminaries like Weil or Néron .

Things began to change with the appearance of Mumford’s mimeographed notes in the 1960’s, the celebrated Red Book, which allowed the man in the street(well, at least the streets near Harvard) to be introduced to scheme theory.

Then, in 1977, Hartshorne’s revolutionary textbook  algebraic geometry was published. With it one could really study scheme theory systematically, in a splendid textbook, chock-full of pictures, motivation, exercises and technical tools like sheaves and their cohomology.

However the book remains quite difficult and is not suitable for a first contact with algebraic geometry: its Chapter I is a sort of reminder of the classical vision but you should first acquaint yourself with that material in another book.

GTM 52 的精华是第 2, 3章, 分别介绍 Scheme 和它上面的 Cohomollogy theory.

GTM 52 有习题 464 道. 这本书的习题, 非常重要! 当然, 习题也不一定必须一个一个全部做完.

Sep 162013
 

Abstract algebra(抽象代数)是本科生的基础课. 这里列出一些不错的参考书, 也写出评价. 这里, 暂时不涉及更深入的书.

非常值得一读的一本历史著作是 Israel Kleiner,  A History of Abstract Algebra, 2007, Birkhauser

首先是中文书籍.

1. 熊全淹, 近世代数

这是朕读过的第一本这科目的书, 是武汉大学出版社, 1991年第三版. 这是这里谈到这本书的第一个原因. 这本书现在还可以买到, 武大出版社 2004 年重印, 369 页, 与朕手中的那本是一样的.

熊老师是那种真心热爱数学, 用生命来做教学的人. 熊全淹是傅种孙教授的弟子. 熊全淹把数学当终身职业, 与傅先生之关怀与诱导有莫大关系. 熊全淹在武汉大学读书的时候, 从肖君绛教授那里学习了代数. 肖君绛教授是在中国介绍 Van der Waerden 的经典著作 Moderne Algebra的第一人.

这本书不是中国大陆出版的第一本关于近世代数的书, 但应该是属于较早出现的书之一. 该书第一版是 1963 年由上海科技出版社推出的. 据张寿武的经历, 他 1981 年在中山大学读二年级, 给数学系的老师讲抽象代数. 可见, 当时还没有几个数学系开设这个课程.

此外, 该书的体系, 大致类似 Van der Waerden 的书. 熊全淹在前言交待的很清楚了.

这书在每章的最后, 列出长长的参考文献. 这对于喜爱钻研的读者, 是非常重要的.

本书的内容, 大体就是本科生应该掌握的. 遗憾的是, 有些非常重要的概念, 在本书完全没有踪迹. 比如说, 群在集合的作用. 重要的 Sylow 定理, 没有写出证明, 也没有介绍完整.

可能没有哪本书是完美的, 这书当然不能例外. 本书语言有点晦涩, 描述性的话语相当多. 这对于数学书, 不是好的现象.

2. 聂灵沼, 丁石孙, 代数学引论

这是一本影响较大的书, 被很多学校拿来做教科书. 北大数学系多年来抽象代数的教学都遵循了这书. 虽然, 近几年北大的老师又写出了另外的两本书, 并且使用了新书, 但聂和丁的书, 依然是最重要的参考资料之一.

有一种说法是, 本书的内容, 大体相当于 N. Jacobson 的三卷 Lectures in abstract algebra.

一般来说, 本科生只在课堂学到这里面内容的前四章, 加上第七, 八章的部分. 本书的一个特点是, 习题很多. 不少题目都是论文的结论, 因此很有难度. 如果你想搞定所有的习题, 要花一番功夫才行.

3. 丘维声, 抽象代数基础, 高等教育出版社

丘维声的书, 不论是他最擅长的线性代数, 还是解析几何教材, 或者表示论, 都是很一般的, 切不中要害, 观点一般. 不过, 拿来参考一下, 还是可以的. 这本抽象代数基础, 还行. 需要指出的是, 这书的自由群那一节的定理的证明是有错误的.

据说, 丘维声当年考大学的时候, 全国统一阅卷, 他是状元. 他在北大被多次评为十佳教师. 他在黑板的板书, 工工整整. 可是, 他教了十几次线性代数, 写了好几本线性代数的书, 处理行列式的定义, 依然乱七八糟.

4. 赵春来, 徐明曜, 抽象代数, I, II. 北京大学出版社

如果要在中文书里选出一本来入门抽象代数, 那么, 本书就是朕想推荐的.

本书分为 I,II 两册, II 是研究生教材, 而 I 适合本科生. II 的出版时间, 比 I 早一年半. 两本书的作者都是徐明曜和赵春来, 只是署名顺序不同.

5.  冯克勤, 李尚志, 章璞, 近世代数引论, 第三版, 中国科技大学出版社

中规中矩的一本教材. 不论是内容, 还是处理, 都没有特点. 作者还有一本配套的习题解答: 近世代数三百题, 高等教育出版社.

6. 姚慕生, 抽象代数学, 复旦大学出版社, 第二版

这本书反响不错.

7. 孟道骥 , 陈良云, 白瑞蒲, 抽象代数1:代数学基础, 科学出版社

8. 吴品三, 近世代数, 人民教育出版社

再来, 是 English book.

9. David S. Dummit and Richard M. Foote, Abstract Algebra, 3rd Edition

本书被广泛使用, 受到很高的评价. 这可能是最详尽的入门教科书了.

本书习题不算多, 难度适当. 读者完全可以自己独立作答. 实在遇到困难, 网上很容易找到全部的答案.

10. Joseph Gallian, Contemporary Abstract Algebra, 8th

这本书也很详细, 作者还写了一本习题解答.

本书最新是第八版. 不过, 其实即便第五版, 与第八版相比, 只在习题设置有些许差别.

11. Michael Artin, Algebra, second edition

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Sep 122013
 

A new book A History in Sum: 150 Years of Mathematics at Harvard (1825-1975) has just been published by Harvard.

In the twentieth century, American mathematicians began to make critical advances in a field previously dominated by Europeans. Harvard’s mathematics department was at the center of these developments.A History in Sum is an inviting account of the pioneers who trailblazed a distinctly American tradition of mathematics–in algebraic geometry and topology, complex analysis, number theory, and a host of esoteric subdisciplines that have rarely been written about outside of journal articles or advanced textbooks. The heady mathematical concepts that emerged, and the men and women who shaped them, are described here in lively, accessible prose.

The story begins in 1825, when a precocious sixteen-year-old freshman, Benjamin Peirce, arrived at the College. He would become the first American to produce original mathematics–an ambition frowned upon in an era when professors largely limited themselves to teaching. Peirce’s successors–William Fogg Osgood and Maxime Bôcher–undertook the task of transforming the math department into a world-class research center, attracting to the faculty such luminaries as George David Birkhoff. Birkhoff produced a dazzling body of work, while training a generation of innovators–students like Marston Morse and Hassler Whitney, who forged novel pathways in topology and other areas. Influential figures from around the world soon flocked to Harvard, some overcoming great challenges to pursue their elected calling.

A History in Sum elucidates the contributions of these extraordinary minds and makes clear why the history of the Harvard mathematics department is an essential part of the history of mathematics in America and beyond.

Review

This book tells the tale of how mathematics developed at Harvard–and by extension in the United States–since early days. It is filled with fascinating stories about some of the legendary names of modern mathematics. Both fans of mathematics and readers curious about the history of Harvard will enjoy it. (Edward Witten, Professor Of Physics, Institute For Advanced Study)

A History in Sum is a beautiful tribute to a beautiful subject, one that illuminates mathematics through the lens of some of its most remarkable practitioners. The authors’ love of mathematics shines through every chapter, as they use accessible and spirited language to describe a wealth of heady insights and the all-too-human stories of the minds that discovered them. There is perhaps no better book for immersion into the curious and compelling history of mathematical thought. (Brian Greene, Professor Of Mathematics & Physics, Columbia University)

The book is written in a leisurely style, the scope is remarkably broad, and the topics covered are explained astonishingly well. Once I started the book, I simply couldn’t put it down and I was ecstatic to easily understand important mathematics far from my own research interests. (Joel Smoller, Professor Of Mathematics, University Of Michigan)

A History in Sum contains a wealth of good stories, stories that go to the heart of the development of mathematics in this country. The authors succeed in humanizing and enlivening what might otherwise be a dry treatment of the subject. (Ron Irving, Professor Of Mathematics, University Of Washington)

  • Author: Steve Nadis and Shing-Tung Yau
  • Hardcover: 280 pages
  • Publisher: Harvard University Press (October 7, 2013)
  • Language: English
  • ISBN-10: 067472500X
  • ISBN-13: 978-0674725003
  • Price: $39.95
  • Product Dimensions: 6 x 9 inches
Sep 112013
 

Srinivasa Ramanujan(December 22, 1887 – April 26, 1920)的贤名, 不仅仅是因为他出色的数学才能, 罕有的数学直觉, 还因为他在贫瘠的土壤挣扎, 而留下的关于社会制度与教育制度的话题.

关于 Ramanujan(拉马努金) 的生平, 最好的传记应该是 The Man Who Knew Infinity, 中文书名是知无涯者.

今年, Springer 出版了两本关于 Ramanujan 的书. 第一本是 The Mathematical Legacy of Srinivasa Ramanujan, 作者 Murty, M. Ram, Murty, V. Kumar. 另一本是 Krishnaswami Alladi 的 Ramanujan’s Place in the World of Mathematics. 很有意思的是, Springer 在 2010 年出版了一本书 The Legacy of Alladi Ramakrishnan in the Mathematical Sciences

此外, Springer 以 Ramanujan’s Lost Notebook 为书名, 重新出版了拉马努金的笔记. 目前已经推出四卷, 应该还有一卷. 这套书之前的名称是 Ramanujan’s Notebooks.

1997 年, Ramanujan Journal  创刊,用以发表有关’拉马努金钟爱的数学领域’的研究论文.

2011 年 12 月, 拉马努金诞生125 周年来临之际, 印度政府决定每年的 12 月 22 日, 这是拉马努金的诞辰日, 为’国家数学日’. 这是印度总理 Manmohan Singh 在 2011 年 12 月 26 日宣布的.

国际上主要有两项拉马努金为名的奖: SASTRA Ramanujan Prize 和 The Ramanujan Prize. SASTRA Ramanujan Prize 由 Shanmugha Arts, Science, Technology&Research Academy 在2005 年创立, 颁发给在拉马努金做出过贡献的领域做出成绩的不超过 32 岁的杰出数学家.  至于 The Ramanujan Prize是ICTP 于2005年创立的, 颁发给发展中国家的优秀数学家, 获奖者的年龄限制在相对宽松45岁.

Sep 052013
 

8月 23 日, 26日上午, 张益唐在晨兴数学中心(Morningside Center of Mathematics, Chinese Academy of Sciences)110 房间以 “Distribution of Prime Numbers” 为题, 做了更细节的讲解.

Yitang Zhang at Morningside Center of Mathematics

Yitang Zhang at Morningside Center of Mathematics

23 日

 

Part 2

 

Part 3

 

Part 4


26 日


Part 2


Part 3


Part 4

Sep 032013
 

\[(x^2+xy+y^2)(z^2+zw+w^2)=(xz-yw)^2+(xz-yw)[wx+y(z+w)]+[wx+y(z+w)]^2\]

因此, 形如 \(x^2+xy+y^2\) 的数相乘, 所得的积仍为同样的形式.

这恒等式是如何想出来的? 秘密在于行列式, 把 \(x^2+xy+y^2\) 看成行列式

\begin{vmatrix}
x& y\cr
-y & x+y
\end{vmatrix}

Let \(f(x_1,x_2,\dotsc,x_n)\) be a homogeneous polynomial. Let

\[S=\{f(a_1,a_2,\dotsc,a_n)\mid a_1,a_2,\dotsc,a_n \in\Bbb Z\}.\]

If \(S\) satisfies the following condition: for all \(m,n\in S\), we have \(mn\in S\). Can we determine all the homogeneous polynomials \(f\)?

For example, \(x^n(n\in\Bbb N),x^2+n y^2(n\in\Bbb Z), x^2+xy+y^2,x^3+y^3+z^3-3xyz\), and \(x^2+y^2+z^2+w^2\) are all appropriate examples.

 Posted by at 10:09 am