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Espacio poliádico

En matemáticas , un espacio poliádico es un espacio topológico que es la imagen bajo una función continua de una potencia topológica de una compactación de un punto de Alexandroff de un espacio discreto .

Historia

Los espacios poliádicos fueron estudiados por primera vez por S. Mrówka en 1970 como una generalización de los espacios diádicos . [1] La teoría fue desarrollada aún más por RH Marty, János Gerlits y Murray G. Bell, [2] este último introdujo el concepto de espacios centrados más generales. [1]

Fondo

Se dice que un subconjunto K de un espacio topológico X es compacto si cada cubierta abierta de K contiene una subcubierta finita. Se dice que es localmente compacto en un punto xX si x se encuentra en el interior de algún subconjunto compacto de X. X es un espacio localmente compacto si es localmente compacto en todos los puntos del espacio. [3]

Un subconjunto propio AX se dice denso si la clausura Ā = X . Un espacio cuyo conjunto tiene un subconjunto denso y contable se llama espacio separable .

Para un espacio topológico de Hausdorff localmente compacto y no compacto , definimos la compactación de un punto de Alexandroff como el espacio topológico con el conjunto , denotado , donde , con la topología definida de la siguiente manera: [2] [4]

Definición

Sea un espacio topológico discreto y sea una compactación de un punto de Alexandroff . Un espacio de Hausdorff es poliádico si para algún número cardinal existe una función sobreyectiva continua , donde es el producto del espacio que se obtiene multiplicando consigo mismo tiempos. [5]

Ejemplos

Tome el conjunto de números naturales con topología discreta. Su compactación de un punto Alexandroff es . Elige y define el homeomorfismo con el mapeo.

De la definición se deduce que el espacio de la imagen es poliádico y compacto directamente de la definición de compacidad, sin utilizar Heine-Borel.

Todo espacio diádico (un espacio compacto que es una imagen continua de un conjunto de Cantor [6] ) es un espacio poliádico. [7]

Sea X un espacio compacto separable. Si X es un espacio metrizable , entonces es poliádico (lo contrario también es cierto). [2]

Propiedades

La celularidad de un espacio es

La estanqueidad de un espacio se define de la siguiente manera: let y . Definir entonces [8]

El peso topológico de un espacio poliádico satisface la igualdad . [9]

Sea un espacio poliádico y sea . Entonces existe un espacio poliádico tal que y . [9]

Los espacios poliádicos son la clase más pequeña de espacios topológicos que contienen espacios compactos métricos y están cerrados bajo productos e imágenes continuas. [10] Cada espacio poliádico de peso es una imagen continua de . [10]

Un espacio topológico tiene la propiedad Suslin si no hay una familia incontable de subconjuntos abiertos no vacíos, disjuntos por pares de . [11] Supongamos que tiene la propiedad Suslin y es poliádico. Entonces es diádico. [12]

Sea el menor número de conjuntos discretos necesarios para cubrir y denote la menor cardinalidad de un conjunto abierto no vacío en . Si es un espacio poliádico, entonces . [9]

teorema de ramsey

Existe un análogo del teorema de Ramsey de la combinatoria para espacios poliádicos. Para ello, describimos la relación entre espacios booleanos y espacios poliádicos. Denotemos el álgebra clopen de todos los subconjuntos clopen de . Definimos un espacio booleano como un espacio compacto de Hausdorff cuya base es . El elemento tal que se denomina grupo electrógeno . Decimos que es una colección disjunta si es la unión de como máximo subcolecciones , donde para cada una es una colección disjunta de cardinalidad como máximo. Petr Simon demostró que es un espacio booleano con el conjunto generador de ser disjunto si y sólo if es homeomorfo a un subespacio cerrado de . [8] La propiedad tipo Ramsey para espacios poliádicos, tal como la afirma Murray Bell para espacios booleanos, es la siguiente: cada colección clopen incontable contiene una subcolección incontable que está vinculada o separada. [13]

Compacidad

Definimos el número de compacidad de un espacio , denotado por , como el menor número tal que tiene una subbase cerrada n-aria . Podemos construir espacios poliádicos con un número de compacidad arbitrario. Demostraremos esto usando dos teoremas probados por Murray Bell en 1985. Sea una colección de conjuntos y sea un conjunto. Denotamos el conjunto por ; todos los subconjuntos de tamaño por ; y todos los subconjuntos de tamaño como máximo por . Si y para todos , entonces decimos que está n-enlazado. Si cada subconjunto enlazado de n tiene una intersección no vacía, entonces decimos que es n-ario. Tenga en cuenta que si es n-ario, entonces también lo es y, por lo tanto, cada espacio con tiene una subbase n-aria cerrada con . Tenga en cuenta que una colección de subconjuntos cerrados de un espacio compacto es una subbase cerrada si y sólo si para cada conjunto cerrado en un conjunto abierto , existe un finito tal que y . [14]

Sea un conjunto infinito y sea un número tal que . Definimos la topología del producto de la siguiente manera: for , let y let . Sea la colección . Tomamos como subbase abierta para nuestra topología el . Esta topología es compacta y Hausdorff. Para y tal que , tenemos que es un subespacio discreto de y, por tanto, es una unión de subespacios discretos. [14]

Teorema (límite superior en ): Para cada orden total en , hay una subbase cerrada aria de .

Prueba : Para , define y . Colocar . For y tal que , sea tal que sea un subconjunto vinculado de . Muestra esa .

Para un espacio topológico y un subespacio , decimos que una función continua es una retracción si el mapa de identidad está en . Decimos que es una retracción de . Si existe un conjunto abierto tal que , y es una retracción de , entonces decimos que es una retracción vecinal de .

Teorema (límite inferior de ) Sea tal que . Entonces no se puede incrustar como retracción de vecindario en ningún espacio con .

De los dos teoremas anteriores, se puede deducir que para tal que tenemos que .

Sea la compactación de un punto de Alexandroff del espacio discreto , de modo que . Definimos la sobreyección continua por . De ello se deduce que es un espacio poliádico. Por tanto, es un espacio poliádico con número de compacidad . [14]

Generalizaciones

Los espacios centrados, los espacios AD-compactos [15] y los espacios ξ-ádicos [16] son ​​generalizaciones de espacios poliádicos.

Espacio centrado

Sea una colección de conjuntos. Decimos que está centrado si para todos los subconjuntos finitos . [17] Defina el espacio booleano , con la topología del subespacio de . Decimos que un espacio es un espacio centrado si existe una colección tal que sea una imagen continua de . [18]

Murray Bell introdujo los espacios centrados en 2004.

Espacio compacto AD

Sea un conjunto no vacío y consideremos una familia de sus subconjuntos . Decimos que es una familia adecuada si:

Podemos tratarlo como un espacio topológico considerándolo un subconjunto del cubo de Cantor y, en este caso, lo denotamos .

Sea un espacio compacto. Si existe un conjunto y una familia adecuada , tal que sea la imagen continua de , entonces decimos que es un espacio AD-compacto.

Grzegorz Plebanek introdujo los espacios compactos AD. Demostró que están cerrados bajo productos arbitrarios y compactaciones de Alexandroff de uniones disjuntas . De ello se deduce que todo espacio poliádico es, por tanto, un espacio AD-compacto. Lo contrario no es cierto, ya que hay espacios AD-compactos que no son poliádicos. [15]

espacio ξ-ádico

Sean y cardinales, y sea un espacio de Hausdorff. Si existe una sobreyección continua desde a , entonces se dice que es un espacio ξ-ádico. [dieciséis]

Los espacios ξ-ádicos fueron propuestos por S. Mrówka, y János Gerlits dio los siguientes resultados sobre ellos (también se aplican a espacios poliádicos, ya que son un caso especial de espacios ξ-ádicos). [19]

Sea un cardinal infinito y sea un espacio topológico. Decimos que tiene la propiedad si para cualquier familia de subconjuntos abiertos no vacíos de , donde podemos encontrar un conjunto y un punto tales que y para cada vecindad de , tenemos eso .

Si es un espacio ξ-ádico, entonces tiene la propiedad para cada cardinal infinito . De este resultado se deduce que ningún espacio infinito de Hausdorff ξ-ádico puede ser un espacio extremadamente desconectado . [19]

espacio hiádico

Los espacios hiádicos fueron introducidos por Eric van Douwen . [20] Se definen de la siguiente manera.

Sea un espacio de Hausdorff. Denotamos por el hiperespacio de . Definimos el subespacio de por . Una base de es la familia de todos los conjuntos de la forma , donde es cualquier número entero y están abiertos en . Si es compacto, entonces decimos que un espacio de Hausdorff es hiádico si existe una sobreyección continua desde a . [21]

Los espacios poliádicos son hiádicos. [22]

Ver también

Referencias

  1. ^ ab Hart, Klaas Pieter; Nagata, Jun-iti ; Vaughan, Jerry E. (2003). "Compacta diádica". Enciclopedia de Topología General . Ciencia Elsevier . pag. 193.ISBN​ 978-0444503558.
  2. ^ abc Al-Mahrouqi, Sharifa (2013). Espacios topológicos compactos inspirados en construcciones combinatorias (Tesis). Universidad de Anglia Oriental . págs. 8-13.
  3. ^ Møller, Jesper M. (2014). "Espacios topológicos y mapas continuos". Topología general . pag. 58.ISBN 9781502795878.
  4. ^ Tkachuk, Vladimir V. (2011). "Nociones básicas de topología y espacios funcionales". Un libro de problemas de teoría Cp: espacios topológicos y funcionales . Springer Ciencia + Medios comerciales . pag. 35.ISBN 9781441974426.
  5. ^ Turzański, Marian (1996). Cubos de Cantor: condiciones de la cadena . Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego . pag. 19.ISBN 978-8322607312.
  6. ^ Nagata, Jun-Iti (15 de noviembre de 1985). "Temas relacionados con mapeos". Topología general moderna . pag. 298.ISBN 978-0444876553.
  7. ^ Dikranjan, Dikran; Salce, Luigi (1998). Grupos abelianos, teoría de módulos y topología . Prensa CRC . pag. 339.ISBN 9780824719371.
  8. ^ ab Bell, Murray (2005). "Estrechez en espacios poliádicos" (PDF) . Procedimientos de topología . 25 . Universidad de Auburn : 2–74.
  9. ^ abc Spadaro, Santi (22 de mayo de 2009). "Una nota sobre conjuntos discretos". Comentarios Mathematicae Universitatis Carolinae . 50 (3): 463–475. arXiv : 0905.3588 .
  10. ^ ab Koszmider, Piotr (2012). "Objetos universales y asociaciones entre clases de espacios de Banach y clases de espacios compactos". arXiv : 1209.4294 [matemáticas.FA].
  11. ^ "Examen completo de topología" (PDF) . Universidad de Ohio . 2005. Archivado desde el original (PDF) el 14 de febrero de 2015 . Consultado el 14 de febrero de 2015 .
  12. ^ Turzański, Marian (1989). "Sobre generalizaciones de espacios diádicos". Acta Universitatis Carolinae. Matemática y Física . 30 (2): 154. ISSN  0001-7140.
  13. ^ Bell, Murray (11 de enero de 1996). "Un teorema de Ramsey para espacios poliádicos". Universidad de Tennessee en Martin . Consultado el 14 de febrero de 2015 .
  14. ^ abc Bell, Murray (1985). "Espacios poliádicos de números de compacidad arbitrarios". Comentarios Mathematicae Universitatis Carolinae . 26 (2). Universidad Carolina de Praga : 353–361 . Consultado el 27 de febrero de 2015 .
  15. ^ ab Plebanek, Grzegorz (25 de agosto de 1995). "Espacios compactos que resultan de adecuadas familias de decorados". Topología y sus aplicaciones . 65 (3). Elsevier: 257–270. doi : 10.1016/0166-8641(95)00006-3 .
  16. ^ ab Bell, Murray (1998). «Sobre carácter y condiciones de cadena en imágenes de productos» (PDF) . Fundamentos Mathematicae . 158 (1). Academia Polaca de Ciencias : 41–49.
  17. ^ Bell, Murray G. (1985). "Espacios diádicos generalizados". Fundamentos Mathematicae . 125 (1): 47–58. doi :10.4064/fm-125-1-47-58. SEÑOR  0813988.
  18. ^ Campana, Murray (2004). "Espacios funcionales en τ-Corson compacta y estanqueidad de espacios poliádicos". Revista de Matemáticas Checoslovaca . 54 (4): 899–914. doi :10.1007/s10587-004-6439-z. S2CID  123078792.
  19. ^ ab Gerlits, János (1971). Novák, Josef (ed.). "Sobre espacios m-ádicos". Topología general y sus relaciones con el análisis y el álgebra modernos, Actas del Tercer Simposio Topológico de Praga . Praga : Editorial Academia de la Academia de Ciencias de Checoslovaquia: 147–148.
  20. ^ Bell, Murray (1988). "Subespacios gk de espacios hiádicos" (PDF) . Actas de la Sociedad Matemática Estadounidense . 104 (2). Sociedad Estadounidense de Matemáticas : 635–640. doi :10.2307/2047025. JSTOR  2047025. S2CID  201914041.
  21. ^ van Douwen, Eric K. (1990). "Mapeos desde hiperespacios y secuencias convergentes". Topología y sus aplicaciones . 34 (1). Elsevier: 35–45. doi : 10.1016/0166-8641(90)90087-i .
  22. ^ Banakh, Taras (2003). "Sobre invariantes cardinales y metrizabilidad de semigrupos de Clifford inversos topológicos". Topología y sus aplicaciones . 128 (1). Elsevier: 38. doi : 10.1016/S0166-8641(02)00083-4 .