Das Ziel dieses Buches ist, die eigentlich elementargeometrischen Methoden der Differentialtopologie darzustellen. Es richtet sich an Studenten mit Grundkenntnissen in Analysis und allgemeiner Topologie. Wir beweisen Einbettungs-, Isotopie-und Transversalitatssatze und behandeln als wichtige Techniken den Satz von Sard, Partitionen der Eins, dynamische Systeme und (nach Serge Langs Vorbild) Sprays, die zusammenhangende Summe, Tubenumgebungen, Kra- gen und das Zusammenkleben von berandeten Mannigfaltigkeiten langs des Randes. Wir haben, wie wohl heute jeder jungere Topologe, aus Milnors Schriften [4, 5, 6J selbst viel gelernt, wovon sich mancherlei Spuren im Text finden, und auch Serge Langs vorzugliche Darstellung [3J haben wir gelegentlich benutzt - was angstlich zu vermeiden einem Buch uber Differentialtopologie ja auch nicht gut tun koennte. Die jedem Kapitel reichlich beigefugten UEbungsaufgaben sind fur einen Anfanger nicht immer leicht; im Text werden sie nicht be- nutzt. Nicht behandelt sind in diesem Buch die Analysis auf Mannig- faltigkeiten (Satz von Stokes), die Morse-Theorie, die algebraische Topologie der Mannigfaltigkeiten und die Bordismentheorie. Wir hoffen aber, dass sich unser Buch als eine solide Grundlage fur die nahere Bekanntschaft mit diesen weiterfuhrenden Gebieten der Differentialtopologie erweisen wird. In diesem korrigierten Nachdruck sind zahlreiche kleine Versehen, die uns bekanntgeworden sind, berichtigt und einige Aufgaben hin- zugekommen. Fur Hinweise danken wir Kollegen und vielen interes- sierten Lesern. Theodor Broeckt'r Regensburg, im August 1990 Klaus Janich Inhaltsverzeichnis 1. Mannigfaltigkeiten und differenzierbare Strukturen. Ii 13 2. Der Tangentialraum 3. Vektorraumbundel . 22 * 4. Lineare Algebra fur Vektorraumbundel 34 Lokale und tangentiale Eigenschaften. 45 5.

In his work on rings of operators in Hilbert space, John von Neumann discovered a new mathematical structure that resembled the lattice system "Ln." In characterizing its properties, von Neumann founded the field of continuous geometry.

This book, based on von Neumann's lecture notes, begins with the development of the axioms of continuous geometry, dimension theory, and--for the irreducible case--the function D(a). The properties of regular rings are then discussed, and a variety of results are presented for lattices that are continuous geometries, for which irreducibility is not assumed. For students and researchers interested in ring theory or projective geometries, this book is required reading.

This book presents a new result in 3-dimensional topology. It is well known that any closed oriented 3-manifold can be obtained by surgery on a framed link in "S"3. In "Global Surgery Formula for the Casson-Walker Invariant, " a function F of framed links in "S"3 is described, and it is proven that F consistently defines an invariant, lamda ("l"), of closed oriented 3-manifolds. "l" is then expressed in terms of previously known invariants of 3-manifolds. For integral homology spheres, "l" is the invariant introduced by Casson in 1985, which allowed him to solve old and famous questions in 3-dimensional topology. "l" becomes simpler as the first Betti number increases.

As an explicit function of Alexander polynomials and surgery coefficients of framed links, the function F extends in a natural way to framed links in rational homology spheres. It is proven that F describes the variation of "l" under any surgery starting from a rational homology sphere. Thus F yields a global surgery formula for the Casson invariant.

Die Garbentheorie hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen und ist fiir verschiedene mathematische Disziplinen zu einem unentbehrlichen Hilfs- mittel geworden. Die Anwendungen erstrecken sich hauptsachlich auf die Funktionen- theorie mehrerer komplexer Variablen, auf Fragen aus der algebraischen Geometrie und Topologie, sowie auf gewisse funktionalanalytische Probleme (Theorie der Hyper- funktionen). Das Buch ist als Einfiihrung in die Garbentheorie fUr Studenten mittlerer und h6herer Semester gedacht, die iiber Kenntnisse aus der mengentheoretischen Topologie und der Funktionentheorie einer komplexen Variablen verfiigen. In 35 wird dariiber hinaus die Vertrautheit mit einigen Begriffen aus der Theorie der topologischen Vektorraume vorausgesetzt. Um das Buch auch denjenigen zuganglich zu machen, die nicht mit der homologischen Algebra vertraut sind, haben wir auf die funktorielle Sprachweise grundsatzlich verzichtet, auch wenn dadurch einige Formu- lierungen weniger elegant erscheinen. In Kapitel I werden Garben und Garbendaten ausfiihrlich untersucht. Kapitel II befaBt sich mit azyklischen Garben, welche fiir die Kohomologietheorie, die in Kapitel III behandelt wird, von besonderer Bedeutung sind. Kapitel IV ist den koharenten Garben gewidmet, die in der modernen komplexen Analysis und der algebraischen Geometrie eine fundamentale Rolle spielen. In Kapitel V werden die Cechschen Kohomologiegruppen eingefUhrt, die in wichtigen Fallen mit den in Kapitel III definierten Kohomologiegruppen iibereinstimmen. Das Buch schlieBt mit einigen elementaren Anwendungen aus der Funktionentheorie mehrerer komplexer Varia- bIen. In das Literaturverzeichnis, das keinen Anspruch auf V ollstandigkeit erhebt, ist auch eine Reihe von Originalarbeiten aufgenommen worden.

This collection brings together influential papers by mathematicians exploring the research frontiers of topology, one of the most important developments of modern mathematics. The papers cover a wide range of topological specialties, including tools for the analysis of group actions on manifolds, calculations of algebraic K-theory, a result on analytic structures on Lie group actions, a presentation of the significance of Dirac operators in smoothing theory, a discussion of the stable topology of 4-manifolds, an answer to the famous question about symmetries of simply connected manifolds, and a fresh perspective on the topological classification of linear transformations.

The contributors include A. Adem, A. H. Assadi, M. Bokstedt, S. E. Cappell, R. Charney, M. W. Davis, P. J. Eccles, M. H. Freedman, I. Hambleton, J. C. Hausmann, S. Illman, G. Katz, M. Kreck, W. Luck, I. Madsen, R. J. Milgram, J. Morava, E. K. Pedersen, V. Puppe, F. Quinn, A. Ranicki, J. L. Shaneson, D. Sullivan, P. Teichner, Z. Wang, and S. Weinberger."

The book is the first systematic research completely devoted to a comprehensive study of virtual knots and classical knots as its integral part. The book is self-contained and contains up-to-date exposition of the key aspects of virtual (and classical) knot theory.Virtual knots were discovered by Louis Kauffman in 1996. When virtual knot theory arose, it became clear that classical knot theory was a small integral part of a larger theory, and studying properties of virtual knots helped one understand better some aspects of classical knot theory and encouraged the study of further problems. Virtual knot theory finds its applications in classical knot theory. Virtual knot theory occupies an intermediate position between the theory of knots in arbitrary three-manifold and classical knot theory.In this book we present the latest achievements in virtual knot theory including Khovanov homology theory and parity theory due to V O Manturov and graph-link theory due to both authors. By means of parity, one can construct functorial mappings from knots to knots, filtrations on the space of knots, refine many invariants and prove minimality of many series of knot diagrams.Graph-links can be treated as "diagramless knot theory": such "links" have crossings, but they do not have arcs connecting these crossings. It turns out, however, that to graph-links one can extend many methods of classical and virtual knot theories, in particular, the Khovanov homology and the parity theory.

Dieses Heft enthalt denjenigen Teil der geometrischen Optik, der als unmittelbare Folgerung des FERMATschen und des HUYGENSSchen Prinzips angesehen werden kann. Die Beschreibung der Strahlen abbildung in erster Annaherung laBt sich zwanglos in die allgemeine Theorie einordnen und wurde deshalb ebenfalls berucksichtigt. Da gegen habe ich die Theorie der Fehler dritter Ordnung, auf welcher die Berechnung der optischen Instrumente beruht, beiseite gelassen, weil ich sonst fur die Grundlagen der Strahlenoptik eine viel zu knappe Darstellung hatte wahlen mussen. Dieser Verzicht wurde mir aber dadurch erleichtert, daB gerade diese Dinge in klassischer Weise seit langer Zeit von K. SOHWARZSCHILD behandelt worden sind (s. FuBn. 59, S. 45). AuBerdem findet man sie in allen Buchem, die der geometri schen Optik gewidmet sind, also vor aHem in folgenden beiden Werken: CZAPSKI -EpPENSTEIN: Grundzuge der Theorie optischer Instrumente. 3. Aufl. Herausgegeben von H. ERFLE und H. BOEGEHOLD und M. HERZBERGER: Strahlenoptik. Da diese Bucher sehr sorgfaltige und fast luckenlose Literaturverzeichnisse enthalten, konnte ich mich bei den Literaturangaben auf das Notwendigste beschranken. Herm G. PRANGE, der die Korrekturen dieses Heftes gelesen hat, bin ich fUr so zahlreiche wesentliche Verbesserungen verpflichtet, daB ich sie nicht im einzelnen anfUhren kann. Mein Dank gilt auch der Redaktion der "Ergebnisse" und dem Verlage, die allen meinen Wunschen entgegengekommen sind. Oktober 1937. C. CARATHEODORY. Inhaltsverzeichnis. Seile Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . ' Kapitel I: Das FERMATsche und das HUYGENSSche Prinzip 6 1. Die Entdeckung des FERMATschen Prinzips. . . . . . 6 2-4. Verallgemeinerung und Formulierung des FERMATschen Prinzips 8 5."

In den 40 Jahren, die seit dem Erscheinen der "Analysis Situs" von POINCARE vergangen sind, hat sich die Topologie nicht nur zu einer bedeutenden, sondern auch zu einer auBerordentlich umfangreichen mathematischen Disziplin entwickelt; die wichtigsten Resultate dieser Entwicklung harren einer Darstellung, die gleichzeitig in die Vergangen heit und in die Zukunft weist: in die Vergangenheit als Zusammen fassung dessen, was heute inhaltlich abgeschlossen vorliegt; in die Zu kunft als zuverHissige Grundlage ffir weitere Forschungen. Die an und ffir sich schwierige Aufgabe, eine solche Darstellung eines immerhin jungen Zweiges der mathematischen Wissenschaft zu geben, wird im FaIle der Topologie dadurch besonders erschwert, daB die Entwicklung der Topo logie in zwei voneinander ganzlich getrennten Richtungen vor sich ge gangen ist: in der algebraisch-kombinatorischen und in der mengen theoretischen - von denen jede in mehrere weitere Zweige zerfallt, welche nur lose miteinander zusammenhangen. Als Marksteine in der Entwicklung der mengentheoretischen Topo logie dfirfen der Bericht fiber Punktmengen von SCHOEN FLIES (1908) und das klassische Buch von HAUSDORFF ("Grundzfige der Mengen lehre," 1914) gelten. In den letzten Jahren sind die Bucher von FREcHET ("Espaces abstraits"), von MENGER ("Dimensionstheorie," "Kurven theorie") und von KURATOWSKI ("Topologie I") erschienen. Dber die allgemeine kombinatorische Topologie gab es bis vor wenigen Jahren nur das grundlegende Werk von DEHN-HEEGAARD (Enzyklopadie-Artikel fiber "Analysis Situs," 1907) und das klassische Buch von VEBLEN ("Analysis Situs," 1922), denen 1930 die "Topology" von LEFSCHETZ 1 folgte ."

Wenige Zweige der Geometrie haben sich in neuerer Zeit so rasch und erfolgreich entwickelt wie dieTopologie, und selten hat ein ursprung lich unscheinbares Teilgebiet einer Disziplin sich als so grundlegend erwiesen fUr eine groBe Reihe ganzlich verschiedenartiger Gebiete wie die Topologie. In der Tat werden heute topologische Methoden und topologische Fragen in fast allen Zweigen der Analysis und ihrer weit verzweigten Anwendungen gebraucht. Ein so weiter Anwendungsbereich drangt naturgemaB dazu, die Begriffsbildungen bis zu jener Prazisierung zu treiben, die dann auch erst den gemeinsamen Kern der auBerlich verschiedenen Fragen erkennen laBt. Es ist nicht zu verwundern, daB eine solche Analyse grundlegender geometrischer Begriffsbildungen diesen viel von ihrer unmittelbaren Anschaulichkeit rauben muB - urn so mehr, als die Anwendung auf andere Gebiete, als auf die Geometrie des uns umgebenden Raumes eine Ausdehnung auf beliebige Dimensionszahlen erforderlich macht. Wahrend ich in meiner "Anschaulichen Geometrie" versucht habe, mich an das unmittelbare raumliche BewuBtsein zu wenden, so wird hier gezeigt, wie manche der dort gebrauchten Begriffe sich erweitern und verscharfen lassen und so die Grundlage fUr eine neue in sich ge schlossene Theorie eines sehr erweiterten Raumbegriffes abgeben. DaB trotzdem die lebendige Anschauung auch bei allen diesen Theorien immer wieder die richtunggebende Kraft gewesen ist, bildet ein gliinzendes Beispiel fur die Harmonie zwischen Anschauung und Denken. So ist das vorliegende Buch als eine erfreuliche Ergiinzung meiner "Anschaulichen" nach der Seite der topologischen Systematik sehr zu begriiBen; mage es der geometrischen Wissenschaft neue Freunde ge winnen. Gattingen, im Juni 1932. DAVID HILBERT. Vorwort."