Полиадическое пространство
В математике полиадическое пространство — это топологическое пространство , которое является образом непрерывной функции топологической степени александровской одноточечной компактификации дискретного пространства .
История
[ редактировать ]Полиадические пространства были впервые изучены С. Мрувкой в 1970 как обобщение диадических пространств . [1] Теория была развита далее Р.Х. Марти, Яношем Герлитсом и Мюрреем Г. Беллом. [2] последний из которых ввел понятие более общего центрированного пространства . [1]
Фон
[ редактировать ]Подмножество K топологического пространства X называется компактным если каждое открытое покрытие K , содержит конечное подпокрытие. Говорят, что оно локально компактно в точке x ∈ X , если x лежит внутри некоторого компактного подмножества X . X является локально компактным пространством , если оно локально компактно в каждой точке пространства. [3]
Собственное подмножество A ⊂ X называется плотным, если замыкание Ā = X . Пространство, множество которого имеет счетное плотное подмножество, называется сепарабельным пространством .
Для некомпактного локально компактного топологического пространства Хаусдорфа , мы определяем одноточечную компактификацию Александрова как топологическое пространство с множеством , обозначенный , где , с топологией определяется следующим образом: [2] [4]
- , для каждого компактного подмножества .
Определение
[ редактировать ]Позволять — дискретное топологическое пространство, и пусть — одноточечная компактификация Александрова . Хаусдорфово пространство является полиадическим, если для некоторого кардинального числа , существует непрерывная сюръективная функция , где - пространство продукта, полученное путем умножения с самим собой раз. [5]
Примеры
[ редактировать ]Возьмите набор натуральных чисел с дискретной топологией. Его одноточечная компактификация по Александрову равна . Выбирать и определим гомеоморфизм с отображением
Из определения следует, что пространство образов полиадична и компактна непосредственно по определению компактности, без использования Гейне-Бореля.
Каждое диадическое пространство (компакт, являющийся непрерывным образом канторова множества [6] ) — полиадическое пространство. [7]
Пусть X — сепарабельный компакт. Если X — метризуемое пространство , то оно полиадично (верно и обратное). [2]
Характеристики
[ редактировать ]Клеточность пространства является
Герметичность пространства определяется следующим образом: пусть , и . Определять Затем [8]
Топологический вес полиадического пространства удовлетворяет равенству . [9]
Позволять — полиадическое пространство, и пусть . Тогда существует полиадическое пространство такой, что и . [9]
Полиадические пространства — это наименьший класс топологических пространств, которые содержат метрические компакты и замкнуты относительно произведений и непрерывных образов. [10] Каждое полиадическое пространство веса представляет собой непрерывное изображение . [10]
Топологическое пространство обладает свойством Суслина , если не существует несчетного семейства попарно непересекающихся непустых открытых подмножеств . [11] Предположим, что обладает свойством Суслина и полиадична. Затем является диадическим. [12]
Позволять быть наименьшим количеством дискретных множеств, необходимых для покрытия , и пусть обозначают наименьшую мощность непустого открытого множества в . Если является полиадическим пространством, то . [9]
Теорема Рамсея
[ редактировать ]Существует аналог теоремы Рамсея из комбинаторики для полиадических пространств. Для этого мы опишем связь между булевыми пространствами и полиадическими пространствами. Позволять обозначают открыто-замкнутую алгебру всех открыто-замкнутых подмножеств . Мы определяем булево пространство как компактное хаусдорфово пространство, базой которого является . Элемент такой, что называется генераторной установкой для . Мы говорим это -непересекающаяся коллекция, если это объединение максимум подколлекции , где для каждого , представляет собой непересекающуюся совокупность мощностей не более Петр Симон доказал, что — логическое пространство с порождающим набором из существование -непересекающиеся тогда и только тогда, когда гомеоморфно замкнутому подпространству . [8] Свойство, подобное Рамсею, для полиадических пространств, сформулированное Мюрреем Беллом для булевых пространств, тогда заключается в следующем: каждая несчетная открыто-замкнутая коллекция содержит несчетную подколлекцию, которая либо связана, либо не пересекается. [13]
Компактность
[ редактировать ]Определим число компактности пространства , обозначенный , чтобы быть наименьшим числом такой, что имеет n-арную замкнутую подбазу . Мы можем построить полиадические пространства с произвольным числом компактности. Мы продемонстрируем это, используя две теоремы, доказанные Мюрреем Беллом в 1985 году. Пусть быть коллекцией множеств и пусть быть набором. Обозначим множество к ; все подмножества размера к ; и все подмножества размера не более к . Если и для всех , тогда мы говорим, что является n-связанным. Если каждое n-связанное подмножество имеет непустое пересечение, то мы говорим, что является n-арным. Обратите внимание, что если является n-арным, то также , и, следовательно, каждое пространство с имеет закрытую n-арную подбазу с . Обратите внимание, что коллекция замкнутых подмножеств компакта является закрытой подбазой тогда и только тогда, когда для каждой замкнутой подбазы в открытом наборе , существует конечное такой, что и . [14]
Позволять бесконечное множество и пусть таким числом, что . Определим топологию продукта на следующим образом: для , позволять , и пусть . Позволять быть коллекцией . Мы берем как открытая подбаза для нашей топологии на . Эта топология компактна и хаусдорфова. Для и такой, что , у нас это есть является дискретным подпространством , и, следовательно, это представляет собой союз дискретные подпространства. [14]
Теорема (Верхняя оценка ): За каждый общий заказ на , есть -арная закрытая подоснова из .
Доказательство : Для , определять и . Набор . Для , и такой, что , позволять такой, что это -связанное подмножество . Покажи это .
Для топологического пространства и подпространство , мы говорим, что непрерывная функция является отказом , если это карта идентичности на . Мы говорим, что является отказом от . Если существует открытое множество такой, что , и является отказом от , тогда мы говорим, что является ретрактом окрестности .
Теорема (нижняя оценка ) Позволять быть таким, что . Затем не может быть встроен в качестве ретракта соседства в какое-либо пространство с .
Из двух приведенных выше теорем можно вывести, что для такой, что , у нас это есть .
Позволять — одноточечная компактификация Александрова дискретного пространства , так что . Определим непрерывную сюръекцию к . Отсюда следует, что является полиадическим пространством. Следовательно — полиадическое пространство с числом компактности . [14]
Обобщения
[ редактировать ]Центрированные пространства, AD-компактные пространства [15] и ξ-адические пространства [16] являются обобщениями полиадических пространств.
Центрированное пространство
[ редактировать ]Позволять быть набором наборов. Мы говорим, что центрировано, если для всех конечных подмножеств . [17] Определите логическое пространство , с топологией подпространства из . Мы говорим, что пространство является центрированным пространством, если существует коллекция такой, что представляет собой непрерывное изображение . [18]
Центрированные пространства были предложены Мюрреем Беллом в 2004 году.
AD-компактное пространство
[ редактировать ]Позволять непустое множество, и рассмотрим семейство его подмножеств . Мы говорим, что является полноценной семьей, если:
- данный , если каждое конечное подмножество находится в , затем .
Мы можем лечить как топологическое пространство, считая его подмножеством канторового куба , и в данном случае мы обозначаем его .
Позволять быть компактным пространством. Если существует набор и адекватная семья , такой, что представляет собой непрерывное изображение , тогда мы говорим, что является AD-компактом.
AD-компакты были введены Гжегожем Плебанеком. Он доказал, что они замкнуты относительно произвольных произведений и компактификаций Александрова непересекающихся объединений . Отсюда следует, что всякое полиадическое пространство является AD-компактным пространством. Обратное неверно, поскольку существуют AD-компакты, которые не являются полиадическими. [15]
ξ-т.е. пространство
[ редактировать ]Позволять и будьте кардиналами, и пусть быть Хаусдорфовым пространством. Если существует непрерывная сюръекция из к , затем называется ξ-адическим пространством. [16]
ξ-адические пространства были предложены С. Мровкой, а следующие результаты о них дал Янош Герлитс (они применимы и к полиадическим пространствам, поскольку являются частным случаем ξ-адических пространств). [19]
Позволять бесконечный кардинал, и пусть быть топологическим пространством. Мы говорим, что имеет собственность если для любой семьи непустых открытых подмножеств , где , мы можем найти набор и точка такой, что и для каждого района из , у нас это есть .
Если является ξ-адическим пространством, то имеет собственность для каждого бесконечного кардинала . Из этого результата следует, что никакое бесконечное ξ-адическое хаусдорфово пространство не может быть экстремально несвязным пространством . [19]
Гиадическое пространство
[ редактировать ]Гиадические пространства были введены Эриком ван Даувеном . [20] Они определяются следующим образом.
Позволять быть Хаусдорфовым пространством. Обозначим через гиперпространство . Определим подпространство из к . База является семейством всех множеств вида , где любое целое число, и открыты в . Если компактно, то мы говорим, что пространство Хаусдорфа является гиадическим, если существует непрерывная сюръекция из к . [21]
Полиадические пространства гиадичны. [22]
См. также
[ редактировать ]- Диадическое пространство
- Компакт Эберлейна
- Каменное пространство
- Стоун-Чехская компактификация
- Суперкомпактное пространство
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Харт, Клаас Питер ; Нагата, Джун-ити ; Воан, Джерри Э. (2003). «Диадическая компакта». Энциклопедия общей топологии . Эльзевир Наука . п. 193 . ISBN 978-0444503558 .
- ^ Jump up to: а б с Аль-Махруки, Шарифа (2013). Компактные топологические пространства, вдохновленные комбинаторными конструкциями (Диссертация). Университет Восточной Англии . стр. 8–13.
- ^ Мёллер, Йеспер М. (2014). «Топологические пространства и непрерывные отображения». Общая топология . п. 58. ИСБН 9781502795878 .
- ^ Ткачук, Владимир В. (2011). «Основные понятия топологии и функциональных пространств». Сборник задач по Cp-теории: топологические и функциональные пространства . Springer Science+Business Media . п. 35 . ISBN 9781441974426 .
- ^ Туржанский, Мариан (1996). Канторовы кубы: условия цепочки . Издательство Силезского университета . стр. 19. ISBN 978-8322607312 .
- ^ Нагата, Джун-Ити (15 ноября 1985 г.). «Темы, связанные с маппингами» . Современная общая топология . п. 298 . ISBN 978-0444876553 .
- ^ Дикранжан, Дикран; Сальсе, Луиджи (1998). Абелевы группы, теория модулей и топология . ЦРК Пресс . п. 339. ИСБН 9780824719371 .
- ^ Jump up to: а б Белл, Мюррей (2005). «Тесность в полиадических пространствах» (PDF) . Труды по топологии . 25 . Обернский университет : 2–74.
- ^ Jump up to: а б с Спадаро, Санти (22 мая 2009 г.). «Заметка о дискретных множествах». Математические комментарии Университета Каролины . 50 (3): 463–475. arXiv : 0905.3588 .
- ^ Jump up to: а б Кошмидер, Петр (2012). «Универсальные объекты и связи между классами банаховых пространств и классами компактных пространств». arXiv : 1209.4294 [ math.FA ].
- ^ «Комплексный экзамен по топологии» (PDF) . Университет Огайо . 2005. Архивировано из оригинала (PDF) 14 февраля 2015 г. Проверено 14 февраля 2015 г.
- ^ Туржанский, Мариан (1989). «Об обобщениях диадических пространств» . Acta Universitatis Carolinae. Математика и физика . 30 (2): 154. ISSN 0001-7140 .
- ^ Белл, Мюррей (11 января 1996 г.). «Теорема Рамсея для полиадических пространств» . Университет Теннесси в Мартине . Проверено 14 февраля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с Белл, Мюррей (1985). «Полиадические пространства произвольных чисел компактности» . Комментарии Mathematicae Universitatis Carolinae . 26 (2). Карлов университет в Праге : 353–361 . Проверено 27 февраля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Плебанек, Гжегож (25 августа 1995 г.). «Компактные пространства, возникающие из адекватных семейств множеств» . Топология и ее приложения . 65 (3). Эльзевир: 257–270. дои : 10.1016/0166-8641(95)00006-3 .
- ^ Jump up to: а б Белл, Мюррей (1998). «О характере и условиях цепи в изображениях продуктов» (PDF) . Фундамента Математика . 158 (1). Польская академия наук : 41–49.
- ^ Белл, Мюррей Г. (1985). «Обобщенные диадические пространства». Фундамента Математика . 125 (1): 47–58. дои : 10.4064/fm-125-1-47-58 . МР 0813988 .
- ^ Белл, Мюррей (2004). «Функциональные пространства на τ-корсоновских компактах и теснота полиадических пространств» . Чехословацкий математический журнал . 54 (4): 899–914. дои : 10.1007/s10587-004-6439-z . S2CID 123078792 .
- ^ Jump up to: а б Герлиц, Янош (1971). Новак, Йозеф (ред.). «О м-адических пространствах» . Общая топология и ее связь с современным анализом и алгеброй, Труды третьего Пражского топологического симпозиума . Прага : Издательство «Академия» Чехословацкой академии наук: 147–148.
- ^ Белл, Мюррей (1988). «G k подпространства гиадических пространств» (PDF) . Труды Американского математического общества . 104 (2). Американское математическое общество : 635–640. дои : 10.2307/2047025 . JSTOR 2047025 . S2CID 201914041 .
- ^ ван Даувен, Эрик К. (1990). «Отображения из гиперпространств и сходящиеся последовательности» . Топология и ее приложения . 34 (1). Эльзевир: 35–45. дои : 10.1016/0166-8641(90)90087-i .
- ^ Банах, Тарас (2003). «О кардинальных инвариантах и метризуемости топологических обратных полугрупп Клиффорда» . Топология и ее приложения . 128 (1). Elsevier: 38. doi : 10.1016/S0166-8641(02)00083-4 .