第六百三十四章 陈氏类 (第2/2页)
物体中的子物体的数目和类型。
打个比方,假设你给身在美国的每个人都编上不同编号。那么,为个人指定的数字丝毫无助于理解他或她本人,但若把这些数字汇总起来,就可以呈现出更大的“物体”——美国本身——的重要情报,例如人口规模、人口成长率等。
我们还可以再举一个具体实例,来解释这个相当抽象的概念。让我们依照惯例,从很简单的物体开始。球面是一个复一维或实二维的曲面,它只有一个陈氏类,在这个情况等于欧拉示性数。回想一下,我们在第2章讨论过,居住在球形行星上时,关于气象学和流体力学的一些影响。例如风有没有可能在地表上的每一点都是由西向东吹?在赤道以及赤道之外的任何纬度线,都很容易想象风如何向东吹。但是在南极和北极的极点(这两点可以被视为奇点),却根本没有风,这是球面几何的必然结果。对于这种有着明显例外的特殊点的曲面,它的第一陈氏类不等于零。
第一陈氏类(对于本图中的二维曲面来说,正好等于欧拉示性数)与向量场中流动停滞的地方有关。在像地球的球面上,我们可以看到两个这样的点。如果流动是从北极往南极流(左上图),在两个极点上,所有表示流动的向量会彼此抵消,因此净流动为零。同理,如果流动是由西向东(右上图)还是会有两个根本没有流动的停滞点,同样又是出现在北极点和南极点,因为在此根本没有西向、东向可言。如果是环面,情形就不同了。在此,流动可以是铅直的(左下图)或水平的(右下图),都不会遇到停滞点。由于环面上的流动没有奇点,所以它的第一陈氏类是零,而球面的则不是零。