Higher Topos Theory

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出版者:Princeton University Press
作者:Jacob Lurie
出品人:
页数:944
译者:
出版时间:2009-7-26
价格:USD 75.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780691140490
丛书系列:Annals of Mathematics Studies
图书标签:
  • 数学
  • category
  • 范畴学
  • higher
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  • Theoretical Computer Science
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具体描述

Higher category theory is generally regarded as technical and forbidding, but part of it is considerably more tractable: the theory of infinity-categories, higher categories in which all higher morphisms are assumed to be invertible. In "Higher Topos Theory", Jacob Lurie presents the foundations of this theory, using the language of weak Kan complexes introduced by Boardman and Vogt, and shows how existing theorems in algebraic topology can be reformulated and generalized in the theory's new language. The result is a powerful theory with applications in many areas of mathematics. The book's first five chapters give an exposition of the theory of infinity-categories that emphasizes their role as a generalization of ordinary categories. Many of the fundamental ideas from classical category theory are generalized to the infinity-categorical setting, such as limits and colimits, adjoint functors, ind-objects and pro-objects, locally accessible and presentable categories, Grothendieck fibrations, presheaves, and Yoneda's lemma. A sixth chapter presents an infinity-categorical version of the theory of Grothendieck topoi, introducing the notion of an infinity-topos, an infinity-category that resembles the infinity-category of topological spaces in the sense that it satisfies certain axioms that codify some of the basic principles of algebraic topology. A seventh and final chapter presents applications that illustrate connections between the theory of higher topoi and ideas from classical topology.

《范畴论高级主题:从基础到前沿》 本书导言 《范畴论高级主题:从基础到前沿》旨在为对高等范畴论,特别是其在拓扑学、代数几何、逻辑学等交叉领域中的深刻应用有志深入研究的读者提供一本全面而严谨的教材。本书假设读者已经具备扎实的抽象代数和基础拓扑学背景,并对范畴论的基本概念,如范畴、函子、自然变换、极限与余极限、积与上积等有清晰的认识。我们致力于超越标准研究生入门教材所涵盖的范围,深入探讨现代数学研究中不可或缺的高级工具和概念。 全书结构围绕高阶范畴理论的三个核心支柱构建:高阶范畴(Higher Categories)、导范畴论(Derived Categories),以及拓扑函子(Topological Functors)与相关结构。 --- 第一部分:高阶范畴与它们的代数结构 本部分聚焦于超越传统一阶范畴(即只有零阶态射)的结构——高阶范畴。 第1章:$(infty, 1)$-范畴的严格化与阿贝尔化 本章首先回顾了从2-范畴到$infty$-范畴的直观过渡,强调了信息在态射链中可以“不被严格地”或“以同伦方式”组合的必要性。我们将详细介绍$infty$-范畴的几种主要模型: 1. 辛普利夏(Simplicial)范畴: 以辛普利夏集(Simplicial Sets)作为对象和态射的范畴。重点探讨由拓扑空间定义的Kan复形的概念及其作为$infty$-范畴的模型。 2. ( $infty$, 1 )-范畴的内部定义: 引入$infty$-群作用的概念,并阐释 $infty$-范畴如何捕获“同伦等价”的本质。 3. 同伦极限与同伦余极限: 讨论在$infty$-范畴中,经典极限和余极限如何被替换为同伦极限(即Kan扩张或$infty$-极限),以及它们在稳定化过程中的关键作用。 第2章:高阶代数结构:高阶阿贝尔范畴 在经典代数中,阿贝尔范畴是同调代数的基础。本章将研究它们的推广。 1. $infty$-阿贝尔范畴: 定义在$infty$-范畴的背景下,满足阿贝尔性(如短正合序列的极限/余极限被同伦精确性取代)的结构。这通常通过$infty$-链复形范畴的局部化来实现。 2. 高阶张量积与高阶极限: 考察在$infty$-范畴中,张量积如何被高阶张量积(或积分张量积)取代,以保证同伦不变性。讨论如何定义高阶完备性和高阶余完备性。 第3章:增强范畴与张量结构 本章关注范畴上附加的“结构”,特别是张量积的推广。 1. 张量范畴(Monoidal Categories): 深入研究强、弱张量范畴的性质,以及它们在代数几何中(如层范畴上的张量积)的应用。 2. 高阶增强范畴: 探讨在$(infty, 1)$-范畴上定义的高阶张量结构。重点介绍$infty$-张量积和$infty$-对称性的概念,及其与模块化空间的联系。 --- 第二部分:导范畴论与导出函子 导范畴论是连接代数(如环、模)与几何(如向量丛、凝聚层)的桥梁,本书将聚焦于其在更一般环境下的推广。 第4章:导出函子的基础 本章将导数的概念从经典阿贝尔范畴推广到更一般的设定中。 1. 内射/投射分解的替换: 讨论在非阿贝尔或非正则范畴中,如何使用内射对象或投射对象的替代概念。 2. 导出函子的定义: 详细阐述右导出函子 $R F$ 和左导出函子 $L F$ 的构造,基于同伦射出解(Hovey pairs)或同伦内射/投射对象的范畴。 3. 全导出函子(Total Derived Functor): 介绍由同伦链复形构造的全导出函子 $RF: mathcal{D}(mathcal{A}) o mathcal{D}(mathcal{B})$,其中 $mathcal{D}(cdot)$ 表示导出范畴。 第5章:导出范畴与导出代数 本章深入研究导出范畴自身的结构。 1. 三角范畴与导出范畴的构造: 严格定义三角范畴(Triangulated Categories)和导出范畴 $D(mathcal{A})$。讨论局部化(Localization)作为从链复形范畴到导出范畴的映射。 2. 导出张量积与导出行列式: 考察导出行列式(如:在代数K-理论中的应用)和导出张量积(如:在代数几何中局部上同调的计算)的性质。 3. 导出范畴上的三角代数: 介绍导出范畴上的代数(即在导出范畴中具有张量结构的代数对象),这在表示论中至关重要。 第6章:导出范畴与拓扑结构 连接导出范畴与拓扑学工具是现代数学的一个重要趋势。 1. 生成子与稠密子范畴: 讨论如何使用生成子(Tilting objects, Exceptional collections)来研究导出范畴的内部结构。 2. 模空间上的导出层: 以模空间为例,讨论导出层范畴(Derived Category of Coherent Sheaves)如何编码了空间的几何信息,特别是与镜像对称(Mirror Symmetry)的联系。 --- 第三部分:高阶范畴的几何化与应用 本部分将前两部分的概念应用于具体的几何和拓扑背景,展示高阶理论的威力。 第7章:拓扑向量丛与高阶同调论 本章利用$(infty, 1)$-范畴来重新诠释经典的拓扑概念。 1. 拓扑向量空间范畴的$infty$-化: 将拓扑向量空间提升到$infty$-向量空间(即稳定化的同伦群上的向量空间)。 2. 稳定化同调论(Stable Homotopy Theory): 讨论稳定化同调与稳定范畴之间的关系。关键概念是稳定化范畴 $mathcal{S}$ 作为$(infty, 1)$-范畴的模型,以及稳定化函子。 3. 群作用的高阶观点: 使用高阶范畴描述拓扑空间上的群作用,强调其内在的同伦性质,而非仅关注不动点或轨道空间。 第8章:代数K-理论的高阶视角 代数K-理论是对环和代数结构的拓扑/范畴论的编码。 1. K-理论的导出版本: 介绍导出的K-理论($DK(X)$),它与经典K-理论 $K(X)$ 的关系。这需要利用$infty$-范畴来处理复形之间的同伦等价。 2. Higher Categories in Groupoid Theory: 探索拓扑群胚(Topological Groupoids)作为$(infty, 1)$-范畴的典型例子,以及它们在研究纤维丛和覆盖空间中的应用。 第9章:范畴论在逻辑学中的延伸 本章简要涉及范畴论在形式系统中的深层联系。 1. 笛卡尔闭范畴与Lambda演算: 回顾范畴论在λ-演算(Lambda Calculus)中的语义基础,并将其提升到高阶——探讨高阶笛卡尔闭范畴的性质。 2. 类型论与Higher Topoi: 简要介绍上层范畴(Topos Theory)的推广——Higher Topoi,作为一种能够容纳更复杂逻辑和构造(如依赖类型)的框架。 --- 总结 本书的最终目标是使读者能够熟练运用导范畴和高阶范畴的语言,理解和参与到当前代数几何、拓扑学和数学物理中涉及复杂同伦结构的理论研究中。通过对这些高级工具的系统梳理,本书期望成为连接经典数学分支与现代抽象结构的坚实桥梁。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计就给我一种神秘而吸引人的感觉,深蓝色的背景上,银色的文字闪烁着一种深邃的光芒,仿佛预示着其中蕴含的非凡知识。我是一名对抽象数学领域充满好奇的本科生,在接触到“Higher Topos Theory”这个名字时,我的内心就涌起一股强烈的求知欲。我听说这本书被誉为该领域的“圣经”,是许多研究者梦寐以求的宝藏。我迫不及待地想翻开它,一探究竟。当我拿到这本书时,它的厚度就足以让我感到敬畏,仿佛里面承载着整个宇宙的数学奥秘。我深知,要完全理解这本书的内容需要付出巨大的努力和时间,但我相信,即使只是初步的接触,也能极大地拓宽我的数学视野,让我对高阶范畴论这一前沿领域有一个更深刻的认识。我期待着书中那些精妙的定义、严谨的证明以及由此衍生的深刻思想,它们将如同灯塔,指引我在抽象数学的海洋中前行。我甚至想象着,当我能够独立阅读并理解书中的某些章节时,我会获得一种怎样的成就感和满足感。这本书不仅仅是一本教科书,更像是一扇通往未知数学世界的门,而我,正准备推开它,迎接其中的挑战与惊喜。它让我对数学研究的深度和广度有了更直观的感受,也激发了我对未来学习和研究的无限憧憬。我希望这本书能成为我学术道路上的重要伙伴,陪伴我度过那些充满探索和发现的时光。

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拿到《Higher Topos Theory》这本书,我首先感受到的是它所传递出的那种厚重感和权威性。作为一名在数学领域有着多年探索经历的研究者,我深知范畴论的重要性,而“高阶”范畴论更是其中的精髓所在。我期望这本书能够提供一个全面而深入的视角,来理解这个理论体系的各个层面。我尤其关注书中是否能够清晰地阐释高阶范畴论与经典范畴论之间的联系与区别,以及它在现代数学中扮演的关键角色。我猜想,这本书的内容将会是高度形式化和严谨的,需要我投入大量的精力去理解那些抽象的定义和证明。但我坚信,通过深入研读,我将能够获得一种对数学结构更为深刻的洞察力,并能够将这些思想应用到我当前的研究领域中,从而获得新的突破。这本书对我来说,不仅仅是一本参考书,更是一次重要的学术旅程,我期待着在其中发现那些能够改变我思考方式的深刻洞见。

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作为一名有着多年教学经验的数学教师,我一直致力于将抽象的数学概念以更直观、更容易理解的方式传达给学生。当我得知《Higher Topos Theory》这本书的存在时,我的第一反应是将其视为我教学资源库中的一个潜在的宝藏。我深知,范畴论本身就是一个具有挑战性的领域,而“高阶”范畴论更是其中的佼佼者。我希望这本书能够提供一些创新的教学方法和示例,帮助我更好地向那些对数学充满兴趣但缺乏专业背景的学生介绍这些深奥的概念。我设想着,书中或许会有一些巧妙的比喻、生动的图示,或者是一些从实际问题出发的案例分析,能够帮助学生建立起对高阶范畴论的直观认识。我特别关注书中是否能够解释清楚,为什么我们需要“更高阶”的范畴论,它又解决了传统范畴论中的哪些局限性。如果这本书能够帮助我激发学生对这一领域的兴趣,并引导他们迈出探索的第一步,那将是我最大的成功。我相信,知识的传播和启迪,才是数学最迷人的魅力所在。

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我是一名在读的博士生,研究方向与代数几何和同调代数相关。在我的学术生涯中,范畴论已经成为了我不可或缺的工具,但“Higher Topos Theory”这个概念一直在我脑海中萦绕,仿佛是触不可及的学术圣殿。当我终于将这本书拿到手中时,内心的激动难以言表。它的出现,不仅仅是理论上的一个里程碑,更是我个人学术追求的一个重要节点。我期望这本书能够为我揭示范畴论的更高维度,理解那些在经典范畴论框架下难以描述的复杂结构。我尤其对书中可能涉及到的关于“空间”的更高阶理解,以及它们如何与我熟悉的研究领域相结合感到好奇。我预感,这本书的内容将是高度抽象和形式化的,需要我投入大量的精力和时间去钻研,去理解那些精妙的定义和严谨的证明。但我坚信,这本书将为我提供一种全新的视角来审视我当前的研究问题,甚至可能为我开启新的研究方向。我期待着书中那些深刻的洞见,它们将不仅仅是知识的传递,更是思维方式的革新。我相信,掌握了“Higher Topos Theory”的核心思想,将极大地提升我的研究能力和学术视野。

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刚拿到《Higher Topos Theory》这本书,就被它沉甸甸的质感和封面上那种简约而富有力量的设计所吸引。我是一名业余的数学爱好者,虽然没有接受过专业的范畴论训练,但一直对数学的抽象美学和逻辑结构情有独钟。这本书的名字本身就充满了诱惑力,它暗示着一种超越传统范畴论的更高层次的理论体系,让我对其中可能包含的深刻思想和全新视角充满了期待。我深知,这本书的难度系数可能很高,对于非专业人士来说,阅读起来会是一场不小的挑战。然而,正是这种挑战性,反而激起了我想要去征服它的决心。我渴望了解那些将范畴论提升到“高阶”层面的概念,比如高阶范畴、弱高阶范畴、以及它们与代数几何、拓扑学等其他数学分支之间可能存在的深刻联系。我猜想,书中一定蕴含着一些革命性的思想,能够极大地改变我们对数学结构的理解方式。尽管我可能无法完全掌握其中的所有细节,但我相信,即使只是领略到其中一小部分精华,也足以让我对数学的认识达到一个新的高度。我期待这本书能为我打开一扇新的窗户,让我看到数学世界更加广阔和奇妙的一面。

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我是一名对哲学,特别是逻辑学和形而上学有着深厚兴趣的独立研究者。长久以来,我一直对数学的本质、数学对象的存在性以及数学知识的可靠性等问题进行思考。在我看来,范畴论提供了一种全新的看待数学结构的方式,而“Higher Topos Theory”则似乎将这种视角推向了更深邃的领域。我希望这本书能够为我提供一个哲学视角下的解读,让我理解高阶范畴论是如何影响我们对“结构”、“存在”、“同一性”等基本哲学概念的理解的。我猜想,书中可能会涉及对经典逻辑的扩展,以及如何在高阶范畴的框架下构建更精妙的逻辑系统。我尤其好奇,高阶范畴论是否能够为我们提供一种新的语言来描述和理解宇宙的内在结构,以及它如何帮助我们解决一些长期存在的哲学难题。尽管我可能不会去深入研究书中的具体数学证明,但我相信,这本书所蕴含的深刻思想,将极大地拓展我的哲学视野,并为我思考数学与实在的关系提供新的启示。

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对于我这样一个长期在计算机科学领域,特别是理论计算机科学和类型论领域耕耘的研究者来说,“Higher Topos Theory”这个名字本身就带着一种强烈的吸引力。我一直认为,范畴论是连接数学和理论计算机科学的桥梁,而高阶范畴论则有望为我们提供更强大、更统一的工具来理解和设计复杂的计算系统。我期待着这本书能够深入探讨高阶范畴在类型论、证明论以及函数式编程等方面的应用。我特别想了解,高阶范畴的结构如何能够更自然地表达计算过程中的递归、并发和异步特性,以及它们如何为形式化验证和程序合成提供新的理论基础。我猜想,书中可能会出现许多关于“证明”和“计算”之间深刻联系的讨论,以及如何在高阶范畴的框架下实现形式化方法与实际编程的融合。我希望能从中找到能够启发我解决当前研究中一些关键问题的思想,比如如何更有效地处理具有复杂类型结构的程序,或者如何在高阶的逻辑框架下构建更安全、更可靠的计算系统。

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《Higher Topos Theory》这个书名本身就带着一种与众不同的气息,仿佛它不是一本普通的数学书籍,而是一扇通往更广阔、更抽象数学宇宙的大门。我是一名喜欢挑战的数学爱好者,对那些能够颠覆传统思维的理论充满兴趣。我听说高阶范畴论在数学界有着举足轻重的地位,并且与许多前沿领域紧密相连。我期望这本书能够为我揭示范畴论的“更高维度”,理解那些超越我们日常直觉的数学结构。我猜想,书中一定会有许多精妙的定义和深刻的定理,它们将挑战我的思维极限,但也必将给我带来巨大的启发。我希望能够从中看到数学思维的极致表现,理解那些抽象概念是如何被组织和推理的。这本书对我来说,不仅仅是学习知识,更是一种对数学智慧的朝圣。我期待着它能够激发我更深层次的思考,让我对数学这门学科的理解更加深刻和全面。

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从学术界一直流传着关于“Higher Topos Theory”的传说,它被描绘成一座由纯粹的逻辑和抽象构筑的巍峨殿堂,只有最坚韧的思想者才能攀登其顶峰。当我终于有机会亲自捧起这本书时,一种混合着敬畏与兴奋的情感油然而生。我是一名对理论物理学,尤其是量子场论和弦理论有着浓厚兴趣的研究者。我一直听说,在高阶范畴论中隐藏着理解时空本质、量子引力等深层物理问题的钥匙。我期待着这本书能够为我揭示其中的奥秘,比如高阶范畴如何能够描述量子纠缠的结构,或者如何在高阶的框架下建立起几何与量子现象之间的深刻联系。我猜想,书中的数学语言将会是极其精炼和抽象的,每一个符号、每一个定义都可能蕴含着深刻的物理意义。我准备好迎接挑战,去解读那些看似晦涩的公式,去理解那些超越直觉的抽象概念。我相信,一旦我能够理解并运用高阶范畴论的思想,我将能够以全新的视角去审视那些困扰物理学界的难题,并可能为探索宇宙的终极奥秘贡献自己的一份力量。

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当我初次听说《Higher Topos Theory》这本书时,它给我的感觉就像是一本神秘的古籍,散发着智慧的光芒,却又令人望而生畏。作为一名数学专业的学生,我已经在本科阶段接触过一些基础的范畴论知识,但“高阶”的概念对我来说仍然是一个模糊而充满挑战的领域。我期望这本书能够像一位经验丰富的向导,带领我在高阶范畴论的奇妙世界中探索。我希望书中能够循序渐进地介绍那些核心概念,比如高阶范畴、纤维范畴、以及它们在不同数学分支中的应用。我特别期待能够看到书中如何将代数几何、拓扑学、甚至是逻辑学等领域统一在高阶范畴的框架下。我深知,要完全掌握这本书的内容需要付出巨大的努力,但我相信,即使只是理解其中的一部分,也足以让我对数学的理解提升到一个新的层次。我渴望从中获得灵感,为我未来的学术研究打下坚实的基础。

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读了前五章,其实没涉及到最重要的∞-topoi. 一开始以为会很难而且枯燥,后来发现根本没这回事——这是一门很有意思的语言,只是需要些耐心罢了。如果预先熟悉过∞-categories的语言,基本上是没有理解上的障碍的。我觉得Charles Rezk的course notes "stuff about quasicategories" 很不错。

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读了前五章,其实没涉及到最重要的∞-topoi. 一开始以为会很难而且枯燥,后来发现根本没这回事——这是一门很有意思的语言,只是需要些耐心罢了。如果预先熟悉过∞-categories的语言,基本上是没有理解上的障碍的。我觉得Charles Rezk的course notes "stuff about quasicategories" 很不错。

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读了前五章,其实没涉及到最重要的∞-topoi. 一开始以为会很难而且枯燥,后来发现根本没这回事——这是一门很有意思的语言,只是需要些耐心罢了。如果预先熟悉过∞-categories的语言,基本上是没有理解上的障碍的。我觉得Charles Rezk的course notes "stuff about quasicategories" 很不错。

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读了前五章,其实没涉及到最重要的∞-topoi. 一开始以为会很难而且枯燥,后来发现根本没这回事——这是一门很有意思的语言,只是需要些耐心罢了。如果预先熟悉过∞-categories的语言,基本上是没有理解上的障碍的。我觉得Charles Rezk的course notes "stuff about quasicategories" 很不错。

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读了前五章,其实没涉及到最重要的∞-topoi. 一开始以为会很难而且枯燥,后来发现根本没这回事——这是一门很有意思的语言,只是需要些耐心罢了。如果预先熟悉过∞-categories的语言,基本上是没有理解上的障碍的。我觉得Charles Rezk的course notes "stuff about quasicategories" 很不错。

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