拓扑学属于哪个学科范畴?

宇观 通常把质量范围在10-15克,尺度范围在
10-5厘米以上的物质客体及其现象的总和称为宏观
世界,一般容易观察的物质层次.无机界包括地球上所有
的物体、包围在地球表面的空气层,有对流层、平流层、电
离层和扩散层,还有太阳系内的恒星、行星、卫星、彗星
等.有机界包括人在内的动物、植物种群、生物群落、生态
系统、生物圈,还有人类社会等.宏观世界一般服从经典
力学规律,但是不同质的宏观世界具有不同的运行规律.
如生物界还具有生命运动的规律；天体现象服从天体运
行规律,社会运动服从社会规律等等.学术界有一种意见
认为,应该抛开物质客体自身的属性,从认识论的观点,
根据主体对客体的变革特征和观测特征来定义宏观世
界,那么就是指人们可以直接观测,且能以物质手段加以
变革的时空区域.而可以观测到,但还不能以物质手段加
以影响和变革的时空区域则为宇观世界.它们不同于宏
观规模的物质过程,具有高密度、高温度、高压、大质量、
大尺度、大时标等特征,运动速度大到接近光速,万有引
力起主要作用并服从相对论力学规律,包括星系、星系
团、总星系,距地球100亿光年的宇宙太空.60年代以来,
人类对宇宙观测研究获得的一系列重要发现,如脉冲星、
类星体、微波背景辐射、星际分子等都属宇观世界.宇观
概念就是在总结现代天文学发展基础上提出的新概念,
由我国著名天文学家戴文赛于1962年首次提出,他在《宇
观的物质过程》一书中指出：“大质量加大尺度,既是宇观
过程的特征,又是它的条件.”
拓扑学的英文名是Topology,直译是地志学,也就是和研究地形、地貌相类似的有关学科.我国早期曾经翻译成“形势几何学”、“连续几何学”、“一对一的连续变换群下的几何学”,但是,这几种译名都不大好理解,1956年统一的《数学名词》把它确定为拓扑学,这是按音译过来的.
拓扑性拓扑学是几何学的一个分支,但是这种几何学又和通常的平面几何、立体几何不同.通常的平面几何或立体几何研究的对象是点、线、面之间的位置关系以及它们的度量性质.拓扑学对于研究对象的长短、大小、面积、体积等度量性质和数量关系都无关.
在拓扑学里不讨论两个图形全等的概念,但是讨论拓扑等价的概念.比如,尽管圆和方形、三角形的形状、大小不同,在拓扑变换下,它们都是等价图形.左图的三样东西就是拓扑等价的,换句话讲,就是从拓扑学的角度看,它们是完全一样的.
在一个球面上任选一些点用不相交的线把它们连接起来,这样球面就被这些线分成许多块.在拓扑变换下,点、线、块的数目仍和原来的数目一样,这就是拓扑等价.一般地说,对于任意形状的闭曲面,只要不把曲面撕裂或割破,他的变换就是拓扑变幻,就存在拓扑等价.
应该指出,环面不具有这个性质.比如像左图那样,把环面切开,它不至于分成许多块,只是变成一个弯曲的圆桶形,对于这种情况,我们就说球面不能拓扑的变成环面.所以球面和环面在拓扑学中是不同的曲面.
直线上的点和线的结合关系、顺序关系,在拓扑变换下不变,这是拓扑性质.在拓扑学中曲线和曲面的闭合性质也是拓扑性质.
在宇宙学中, 暗物质(Dark Matter)是指那些不发射任何光及电磁辐射的物质.人们目前只能通过引力产生的效应得知宇宙中有大量暗物质的存在.暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测.现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、微波背景辐射等研究表明：我们目前所认知的部分大概只占宇宙的4％,暗物质占了宇宙的23%,还有73%是一种导致宇宙加速膨胀的暗能量.暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不自洽性,对结构形成也非常关键.暗物质很有可能是一种（或几种）粒子物理标准模型以外的新粒子.对暗物质和暗能量的研究是现代宇宙学和粒子物理的重要课题.
重子(baryon)是由三个夸克（或者三个反夸克组成反重子）组成的基本粒子.最常见的重子有质子和中子（合称为核子）,其它重子有比这两个粒子重的粒子（所谓的超子）.重子这个称呼是指其质量相对重于轻子和介于两者之间的介子起的.
重子是强相互作用的费米子,也就是说它们遵守费米-狄拉克统计和泡利不兼容原理,通过组成它们的夸克它们参加强相互作用.同时它们也参加弱相互作用和引力.带电荷的重子也参加电磁力作用.
重子与由一个夸克和一个反夸克组成的介子一起被合称为强子.强子是所有强相互作用的粒子的总称.
质子是唯一独立稳定的重子.中子假如不与其它中子或者质子一起组成原子核的话不稳定,会衰变.

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