В математике , и особенно в калибровочной теории , теория Дональдсона — это изучение топологии гладких 4-многообразий с использованием пространств модулей антисамодвойственных инстантонов . Она была начата Саймоном Дональдсоном (1983), который доказал теорему Дональдсона, ограничивающую возможные квадратичные формы на второй группе когомологий компактного односвязного 4-многообразия. Важные следствия этой теоремы включают существование экзотического R 4 и несостоятельность теоремы о гладком h-кобордизме в 4 измерениях. Результаты теории Дональдсона зависят, следовательно, от многообразия, имеющего дифференциальную структуру, и в значительной степени ложны для топологических 4-многообразий.
Многие теоремы теории Дональдсона теперь можно доказать проще, используя теорию Зайберга–Виттена , хотя в теории Дональдсона остается ряд открытых проблем, таких как гипотеза Виттена и гипотеза Атьи–Флоера .