Полиадическое пространство - Polyadic space

В математике полиадическое пространство это топологическое пространство это изображение под непрерывная функция из топологическая мощность из Одноточечная компактификация Александрова дискретного топологического пространства.

История

Полиадические пространства были впервые изучены С. Мрувкой в ​​1970 г. как обобщение диадические пространства.[1] Теория была развита Р. Х. Марти, Яношом Герлитсом и Мюрреем Г. Беллом,[2] последний из которых ввел понятие более общего центрированные пространства.[1]

Фон

Подмножество K топологического пространства Икс как говорят компактный если каждый открытый крышка из K содержит конечное подпокрытие. Он называется локально компактным в точке ИксИкс если Икс лежит внутри некоторого компактного подмножества Икс. Икс это локально компактное пространство если он локально компактен в каждой точке пространства.[3]

Правильное подмножество АИкс как говорят плотный если закрытие Ā = Икс. Пространство, множество которого имеет счетное плотное подмножество, называется отделяемое пространство.

Для некомпактного локально компактного хаусдорфова топологического пространства , определяем одноточечную компактификацию Александрова как топологическое пространство с множеством , обозначенный , куда , с топологией определяется следующим образом:[2][4]

  • , для каждого компактного подмножества .

Определение

Позволять - дискретное топологическое пространство, и пусть - Александровская одноточечная компактификация . Хаусдорфово пространство полиадичен, если для некоторых количественное числительное , существует непрерывная сюръективная функция , куда это пространство продукта, полученное умножением с собой раз.[5]

Примеры

Возьмите набор натуральных чисел с дискретной топологией. Его Александровская одноточечная компактификация . выбирать и определим гомеоморфизм с отображением

Из определения следует, что пространство является полиадическим и компактным непосредственно из определения компактности, без использования Гейне-Бореля.

Каждое диадическое пространство (компактное пространство, которое является непрерывным образом канторова множества[6]) - полиадическое пространство.[7]

Позволять Икс быть отделимым компактным пространством. Если Икс это метризуемое пространство, то он полиадический (верно и обратное).[2]

Характеристики

Клеточность пространства является . Герметичность пространства определяется следующим образом: пусть , и . Мы определяем , и определим . потом [8] В 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, содержащих метрические компактные пространства и замкнутых относительно произведений и непрерывных образов.[10] Каждое полиадическое пространство веса это непрерывный образ .[10]

Топологическое пространство Икс имеет Суслин недвижимость если не существует несчетного семейства попарно непересекающихся непустых открытых подмножеств X.[11] Предположим, что Икс обладает свойством Суслина и Икс полиадический. потом Икс диадический.[12]

Позволять быть наименьшим количеством дискретных наборов, необходимых для покрытия , и разреши обозначим наименьшую мощность непустого открытого множества в . Если полиадическое пространство, то .[9]

Теорема Рамсея

Есть аналог Теорема Рамсея из комбинаторики полиадических пространств. Для этого опишем взаимосвязь между Булевы пространства и полиадические пространства. Позволять обозначить прищемить алгебра всех открыто-замкнутых подмножеств . Мы определяем булево пространство как компактное хаусдорфово пространство, базис которого . Элемент такой, что называется генераторной установкой для . Мы говорим это -связанная коллекция, если это объединение не более чем подколлекции , где для каждого , является непересекающимся набором мощности не более Петр Симон доказал, что - булево пространство с порождающим множеством из существование -без пересечения тогда и только тогда, когда гомеоморфно замкнутому подпространству в .[8] Рэмси-подобное свойство для полиадических пространств, как было заявлено Мюрреем Беллом для булевых пространств, имеет следующий вид: каждая несчетная коллекция clopen содержит несчетную подколлекцию, которая либо связана, либо не пересекается.[13]

Компактность

Мы определяем число компактности пространства , обозначаемый , чтобы быть наименьшим числом такой, что имеет n-арный закрытый подоснование. Мы можем строить полиадические пространства с произвольным числом компактности. Мы продемонстрируем это с помощью двух теорем, доказанных Мюрреем Беллом в 1985 г. Пусть быть набором множеств и пусть быть набором. Обозначим множество к ; все подмножества размера к ; и все подмножества размера не более к . Если и для всех , то мы говорим, что n-связанный. Если каждое n-связанное подмножество имеет непустое пересечение, то мы говорим, что н-арный. Обратите внимание, что если n-арный, значит, тоже , и поэтому каждое пространство с имеет закрытую n-арную подбазу с . Обратите внимание, что коллекция замкнутых подмножеств компактного пространства является закрытой подбазой тогда и только тогда, когда для каждого закрытого в открытом наборе существует конечная такой, что и .[14]

Позволять бесконечное множество и пусть на такое число, что . Мы определяем топология продукта на следующим образом: для , позволять , и разреши . Позволять быть коллекцией . Мы принимаем в качестве закрытой подбазы для нашей топологии на . Эта топология компактна и хаусдорфова. За и такой, что у нас есть это является дискретным подпространством , а значит, это союз дискретные подпространства.[14]

Теорема (Верхняя граница ): Для каждого общий заказ на , существует -арная закрытая база из .

Доказательство: За , определять и . Набор . За , и такой, что , позволять такой, что является -связанное подмножество . Покажи это .

Для топологического пространства и подпространство , мы говорим, что непрерывная функция это втягивание если тождественная карта на . Мы говорим что это отказ от . Если существует открытый набор такой, что , и это отказ от , то мы говорим, что это соседский ретракт .

Теорема (Нижняя граница ) Позволять быть таким, чтобы . потом не может быть встроен как соседний ретракт в любое пространство с .

Из двух приведенных выше теорем можно вывести, что для такой, что у нас есть это .

Позволять - одноточечная компактификация Александрова дискретного пространства , так что . Определим непрерывную сюръекцию к . Следует, что - полиадическое пространство. Следовательно - полиадическое пространство с числом компактности .[14]

Обобщения

Центрированные пространства, AD-компактные пространства[15] и ξ-адические пространства[16] являются обобщениями полиадических пространств.

Центрированное пространство

Позволять быть набором наборов. Мы говорим что центрируется, 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 это непрерывный образ .[18]

Центрированные пространства были введены Мюрреем Беллом в 2004 году.

AD-компактное пространство

Позволять - непустое множество, и рассмотрим семейство его подмножеств . Мы говорим что является адекватной семьей, если:

  • данный , если каждое конечное подмножество в , тогда .

Мы можем лечить как топологическое пространство, рассматривая его как подмножество Куб Кантора , и в данном случае обозначим его .

Позволять быть компактным пространством. Если существует набор и адекватная семья , так что это непрерывный образ , то мы говорим, что является AD-компактным пространством.

AD-компактные пространства были введены Гжегожем Плебанеком. Он доказал, что они замкнуты относительно произвольных произведений и компактификаций Александрова непересекающиеся союзы. Отсюда следует, что каждое полиадическое пространство является AD-компактным пространством. Обратное неверно, поскольку существуют AD-компактные пространства, которые не являются полиадическими.[15]

ξ-адическое пространство

Позволять и быть кардиналами, и пусть - хаусдорфово пространство. Если существует непрерывная сюръекция из к , тогда называется ξ-адическим пространством.[16]

ξ-адические пространства были предложены С. Мрувкой, а следующие результаты о них были даны Яношом Герлицем (они также применимы к полиадическим пространствам, поскольку они являются частным случаем ξ-адических пространств).[19]

Позволять - бесконечный кардинал, и пусть быть топологическим пространством. Мы говорим что имеет свойство если для любой семьи непустых открытых подмножеств , куда , мы можем найти набор и точка такой, что и для каждого района из у нас есть это .

Если является ξ-адическим пространством, то имеет свойство для каждого бесконечного кардинала . Из этого результата следует, что никакое бесконечное ξ-адическое хаусдорфово пространство не может быть экстремально отключенное пространство.[19]

Гиадическое пространство

Гиадические пространства были введены Эрик ван Доувен.[20] Они определяются следующим образом.

Позволять - хаусдорфово пространство. Обозначим через гиперпространство . Определим подпространство из к . База семейство всех множеств вида , куда любое целое число, и открыты в . Если компактно, то мы называем хаусдорфово пространство является гиадической, если существует непрерывная сюръекция из к .[21]

Полиадические пространства - гиадические.[22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Харт, Клаас Питер; Нагата, Джун-ити; Воан, Джерри Э. (2003). «Диадическая компактность». Энциклопедия общей топологии. Elsevier Science. п.193. ISBN  978-0444503558.
  2. ^ а б c Аль-Махруки, Шарифа (2013). Компактные топологические пространства, вдохновленные комбинаторными конструкциями (Тезис). Университет Восточной Англии. С. 8–13.
  3. ^ Мёллер, Джеспер М. (2014). «Топологические пространства и непрерывные отображения». Общая топология. п. 58. ISBN  9781502795878.
  4. ^ Ткачук, Владимир В. (2011). «Основные понятия топологии и функциональных пространств». Сборник задач Cp-теории: топологические и функциональные пространства. Springer Science + Business Media. п.35. ISBN  9781441974426.
  5. ^ Турзанский, Мариан (1996). Кубы Кантора: Цепные условия. Wydawnictwo Uniwersytetu ląskiego. п. 19. ISBN  978-8322607312.
  6. ^ Нагата, Джун-Ити (1985-11-15). «Темы, связанные с отображениями». Современная общая топология. п.298. ISBN  978-0444876553.
  7. ^ Дикранджан, Дикран; Сальсе, Луиджи (1998). Абелевы группы, теория модулей и топология. CRC Press. п. 339. ISBN  9780824719371.
  8. ^ а б Белл, Мюррей (2005). «Плотность в полиадических пространствах» (PDF). Топология Труды. Обернский университет. 25: 2–74.
  9. ^ а б c Спадаро, Санти (22 мая 2009 г.). «Примечание о дискретных наборах». Комментарии Mathematicae Universitatis Carolinae. 50 (3): 463–475. arXiv:0905.3588.
  10. ^ а б Кошмидер, Петр (2012). «Универсальные объекты и ассоциации между классами банаховых пространств и классами компактных пространств». arXiv:1209.4294 [math.FA ]. Cite имеет пустой неизвестный параметр: |1= (помощь)
  11. ^ «Комплексный экзамен по топологии» (PDF). Университет Огайо. 2005. Архивировано с оригинал (PDF) на 2015-02-14. Получено 2015-02-14.
  12. ^ Турзанский, Мариан (1989). «Об обобщениях диадических пространств». Acta Universitatis Carolinae. Математика и физика. 30 (2): 154. ISSN  0001-7140.
  13. ^ Белл, Мюррей (1996-01-11). "Теорема Рамсея для полиадических пространств". Университет Теннесси в Мартине. Получено 2015-02-14.
  14. ^ а б c Белл, Мюррей (1985). «Полиадические пространства произвольных чисел компактности». Комментарии Mathematicae Universitatis Carolinae. Карлов университет в Праге. 26 (2): 353–361. Получено 2015-02-27.
  15. ^ а б Плебанек, Гжегож (1995-08-25). «Компактные пространства, возникающие из адекватных семейств множеств». Топология и ее приложения. Эльзевир. 65 (3): 257–270. Дои:10.1016/0166-8641(95)00006-3.
  16. ^ а б Белл, Мюррей (1998). «О характере и состоянии цепочки в изображениях товаров» (PDF). Fundamenta Mathematicae. Польская Академия Наук. 158 (1): 41–49.
  17. ^ Белл, Мюррей. «Обобщенные диадические пространства» (PDF): 47–58. В архиве (PDF) из оригинала 2011-06-08. Получено 2014-02-27. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  18. ^ Белл, Мюррей (2004). «Функциональные пространства на τ-компактах Корсона и герметичность полиадических пространств». Чехословацкий математический журнал. 54 (4): 899–914. Дои:10.1007 / s10587-004-6439-z.
  19. ^ 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 Academia Чехословацкой Академии наук: 147–148.
  20. ^ Белл, Мюррей (1988). «Gₖ подпространства гиадических пространств» (PDF). Труды Американского математического общества. Американское математическое общество. 104 (2): 635–640. Дои:10.2307/2047025. JSTOR  2047025.
  21. ^ ван Доувен, Эрик К. (1990). «Отображения из гиперпространств и сходящиеся последовательности». Топология и ее приложения. Эльзевир. 34 (1): 35–45. Дои:10.1016 / 0166-8641 (90) 90087-я.
  22. ^ Банах, Тарас (2003). «О кардинальных инвариантах и ​​метризуемости топологических обратных полугрупп Клиффорда». Топология и ее приложения. Эльзевир. 128 (1): 38. Дои:10.1016 / S0166-8641 (02) 00083-4.