前面说了,流形上的外代数,外微分,这一套东西,有了流形上的拓扑和微分结构就能搞,还没有开始研究几何呢。研究流形上的几何,要从给一个度规开始。
给一个度规,流形从局部看就类似一个欧几里得空间,整体看是一个弯曲的空间,想象一个曲面。这实际上是一个自然的研究对象,肯定早就开始研究了。反而向量丛,外微分,这套东西,是后来的抽象。而且要小心去除不必要的依赖,比如流形局部以及其切空间同构于欧几里得空间,但是要小心去除度规,因为这一套的发展不依赖于度规。
数学中有很多这样的抽象,教科书的讲解路径和历史发展的路径大不相同。代数理论也是一样。比如群论,这已经是高度抽象了,但是看布尔巴基的书,它是从半群,幺半,开始讲起,讲的是逻辑依赖关系而不是历史依赖关系。逻辑上很爽,历史上会有一些困惑。
这两种讲法也很难调和。数学教科书大部分按逻辑依赖关系来讲。或者这么看:教科书上讲的是一个静态的完成了的理论,而历史发展是一个动态不断变化的路径。要把时间发展的路径讲清楚,那当然难多了。也没有人能完全讲清楚。