讨论范围包括解析数论,代数数论,初等数论,点集拓扑,代数拓扑。个人认为拓扑不同于抽象代数或者各种分析,我认为做到不会的再补也许更好。


我对数论了解得有限,只能做一个片面的回答。

假如你想了解各种 zeta functions, 那么你可能需要读 Weil conjectures 及其证明。于是你需要掌握 etale cohomology. 一般而言,cohomology 是一个很深刻的想法,而代数拓扑中的cohomology是相对浅显的一种情况。所以学代数拓扑至少是有帮助的。(如果能读懂 constant sheaf cohomology 和singular cohomology 的等价性就更好,可惜这样讲的代数拓扑教材并不多。)

至于是否必要,我就不清楚了。我也很想知道不懂代数拓扑而直接读etale cohomology 是什么体验。


本科生强答一波,因为水平差一些所以说的说不定更接地气。

学代数数论,肯定会涉及交换代数,这样zariski拓扑就来了,至于p-adic赋值,赋值环环之类,然后也会涉及拓扑群、李群,这个时候代拓、微分几何、分析差一个都不行。

数论本来就是一个筐,里面啥都装。

而另一方面,不说别的,学代数数论的话同调代数跑不掉吧,链同伦、长正和序列、导出函子、谱序列都是可以通过代数拓扑上的技术来帮助理解的。

如果不考虑几何上的意义,只是技术上地使用同调代数,至少对我而言是很痛苦的,在学代拓之前涉及到同调代数的东西见一个查一次书,学代拓之后遇到简单常见的,抬笔直接往纸上撂交换图。

总而言之,会的越多越好,不只是拓扑,黎曼几何都会有用……

我觉得会有用的基础知识列一下(背名词)

伽罗瓦理论,群表示论,同调代数,交换代数,类域论,黎曼面,代数曲线,代数几何,代拓,李群,微分几何,实分析,复分析。

这些都可以算基础知识,当然本科生很难全学一遍,但至少如果在数论学习里遇到了,尽量别想著逃避才是正常的心态。

觉得A的研究一定可以避开B的方法这种心态已经图样图森破了。

至于提前学还是遇到再学,我是建议提前学的,但事实上问题都不大吧。


这样的问题过于宽泛了:数论的什么分支?代数数论里的什么问题?解析数论里的什么问题?需要哪些拓扑学?需要懂多少细节?

如果你有具体的问题作为 motivation, 这个疑问自己就解决了。否则你可能只会听到千篇一律的回答,如「你需要点集拓扑 / 代数拓扑的基本常识」。(没有任何帮助)

譬如你想了解 Tate thesis, 常规的途径是你可能看到 Riemann zeta function 的解析开拓以及函数方程(本科复分析),然后听说这个东西 Tate 用 Fourier 分析把它做到了数域上。那自然会先去大致了解:locally compact space,Harr measure,Fourier transform. (实分析中的 [公式] 是一个很好的例子。) 然后学习 adele and idele 的定义, 其中会用到 restricted direct product, 构造出来 [公式] 是个 locally compact space. 但是这里用到多少拓扑呢?可以说只要你上过一学期点集拓扑,有点印象就可以,而不是把抽象证明都背下来。

如果你想学一些 adic space,你会去了解什么是 valuation spectrum, valuation topology. 最好的做法是你之前已经知道一些基本例子如 [公式] , [公式] . 而这些例子并不需要太多拓扑学(除了一些常识)。

直接去考虑具体的数论问题,亲自动手去算,才会发现需要学什么。



拓扑这样基础的东西无论从事哪个方向的数学研究都必须掌握,不光是点集拓扑,一些拓扑流形的知识,同调理论和基本群都要弄清楚才行。数论这样的「应用数学」感觉上没有什么东西是学了没用的,pde这样看起来和数论风格完全不搭的东西也不见得可以完全放弃。我一个做数论的同学,分析代数几何样样精通,代数几何学的比很多做双有理的人还深刻,复流形和moduli都能上手

如果拓扑都放弃了,你怎么理解p adic number呢?你怎么算无限Galois扩张呢?算术几何你也碰不了

而且你现在应该是本科生,不要把自己的方向限制那么死,数论的确很优美很热门,但也相当困难,打基础的阶段当然是广泛的学习各种知识,我就走了些弯路,本科不重视分析,现在算个pde痛苦的要死

学的时候可以多了解,对数论有兴趣可以早点开始读书,《primes of the form x^2+ny^2》就不错。数论挺适合直接上手学东西,遇到不会的知识再去补的,当然你会发现你要补充的知识几乎遍及所有数学


如果是做研究的话,很有必要。如果只是学著玩玩,初等数论不需要拓扑知识。


想做好数学就必须什么都会,想逃避是很愚蠢的,何况是这么基础的内容


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