วงแหวนเชิงทอพอโลยี
ในทางคณิตศาสตร์วงแหวนเชิงทอพอโลยีคือวงแหวนซึ่งเป็นปริภูมิเชิงทอพอโลยีเช่นกัน โดยที่ทั้งการบวกและการคูณมีความต่อเนื่องในฐานะแผนที่[ 1 ]ที่ไหนแสดงถึงโครงสร้างผลิตภัณฑ์ซึ่งหมายความว่าเป็นกลุ่มทอพอโลยี แบบบวก และเซมิกรุปทอพอโลยีแบบ คูณ
วงแหวนเชิงทอพอโลยีมีความสัมพันธ์พื้นฐานกับฟิลด์เชิงทอพอโลยีและเกิดขึ้นตามธรรมชาติในขณะที่ศึกษาฟิลด์เหล่านั้น เนื่องจากตัวอย่างเช่น การเติมเต็มของฟิลด์เชิงทอพอโลยีอาจเป็นวงแหวนเชิงทอพอโลยีซึ่งไม่ใช่ฟิลด์[ 2 ]
ความคิดเห็นทั่วไป
กลุ่มหน่วยของวงแหวนเชิงทอพอโลยีเป็นกลุ่มเชิงทอพอโลยีเมื่อได้รับทอพอโลยีที่ได้มาจากการฝังตัวของเข้าสู่ผลิตภัณฑ์เช่นอย่างไรก็ตาม หากกลุ่มหน่วยนั้นมีโทโพโลยีของปริภูมิ ย่อย เป็นปริภูมิย่อยของมันอาจไม่ใช่กลุ่มทางทอพอโลยี เพราะการผกผันบนไม่จำเป็นต้องต่อเนื่องเมื่อเทียบกับโทโพโลยีของปริภูมิย่อย ตัวอย่างของสถานการณ์นี้คือวงแหวนอะเดลของฟิลด์ทั่วโลกกลุ่มหน่วยของมัน ซึ่งเรียกว่ากลุ่มไอเดลไม่ใช่กลุ่มโทโพโลยีในโทโพโลยีของปริภูมิย่อย ถ้าการผกผันบนมีความต่อเนื่องในโทโพโลยีของปริภูมิย่อยของจากนั้นโทโพโลยีทั้งสองนี้บนเหมือนกัน
ถ้าหากไม่ต้องการให้วงแหวนมีหน่วย ก็จำเป็นต้องเพิ่มเงื่อนไขความต่อเนื่องของตัวผกผันการบวก หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ กำหนดวงแหวนเชิงทอพอโลยีให้เป็นวงแหวนที่เป็นกลุ่มเชิงทอพอโลยี (โดยสัมพันธ์กับการบวก) ซึ่งการคูณก็มีความต่อเนื่องด้วยเช่นกัน
ตัวอย่าง
วงแหวนเชิงทอพอโลยีปรากฏในคณิตศาสตร์วิเคราะห์ ตัวอย่างเช่น ในรูปของวงแหวนของ ฟังก์ชันค่าจริงต่อเนื่องบนปริภูมิเชิงทอพอโลยีบางอย่าง (โดยที่ทอพอโลยีถูกกำหนดโดยการลู่เข้าแบบจุดต่อจุด) หรือในรูปของวงแหวนของตัวดำเนินการเชิงเส้น ต่อเนื่อง บนปริภูมิเวกเตอร์แบบมีบรรทัดฐาน บางอย่าง พีชคณิตบานาคทั้งหมดเป็นวงแหวนเชิงทอพอโลยีจำนวนตรรกยะจำนวนจริงจำนวนเชิงซ้อนและจำนวนเชิงอะ ดิก (-adic numbers) ยังเป็นวงแหวนเชิงทอพอโลยี (หรือแม้แต่ฟิลด์เชิงทอพอโลยี ดูด้านล่าง) ที่มีทอพอโลยีมาตรฐานของมัน ในระนาบจำนวนเชิงซ้อนแบบแยกส่วน (split-complex numbers)และจำนวนคู่ (dual numbers)ก่อให้เกิดวงแหวนเชิงทอพอโลยีทางเลือก ดูจำนวนเชิงซ้อนไฮเปอร์ (hypercomplex numbers)สำหรับตัวอย่างมิติที่ต่ำกว่าอื่นๆ
ในพีชคณิตเชิงสลับที่การสร้างต่อไปนี้เป็นเรื่องปกติ: เมื่อกำหนดไอเดียลมา ให้ในวงแหวนสลับที่ได้โท โพโลยี I -adicบนนิยามไว้ดังนี้: เซตย่อยของเปิดได้ก็ต่อเมื่อสำหรับทุกๆมีจำนวนธรรมชาติอยู่โดยที่สิ่งนี้เปลี่ยนเข้าไปในวงแหวนเชิงทอพอโลยีโทโพโลยีแบบ -adic เป็น แบบ Hausdorffก็ต่อเมื่อจุดตัดของกำลังทั้งหมดของคืออุดมคติศูนย์
เดอะโทโพโลยีแบบ -adic บนจำนวนเต็มเป็นตัวอย่างหนึ่งของ-โทโพโลยีแบบอะดิก (พร้อมด้วย)
เสร็จสมบูรณ์
วงแหวนเชิงทอพอโลยีทุกวงเป็นกลุ่มเชิงทอพอโลยี (โดยสัมพันธ์กับการบวก) และด้วยเหตุนี้จึงเป็นปริภูมิเอกรูปโดยธรรมชาติ ดังนั้นจึงสามารถถามได้ว่าวงแหวนเชิงทอพอโลยีที่กำหนดให้เป็นอย่างไรสมบูรณ์แล้วหากไม่สมบูรณ์ ก็สามารถทำให้สมบูรณ์ได้ : เราสามารถหาวงแหวนทางทอพอโลยีที่สมบูรณ์และมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวได้ซึ่งประกอบด้วยเป็นวงแหวนย่อยที่มีความหนาแน่นสูง โดยที่โทโพโลยีที่กำหนดบนเท่ากับโทโพโลยีของปริภูมิย่อยที่เกิดขึ้นจาก ถ้าวงแหวนเริ่มต้นเป็นระบบเมตริก วงแหวนสามารถสร้างขึ้นเป็นชุดของชั้นสมมูลของลำดับโคชีในความสัมพันธ์สมมูลนี้ทำให้เกิดวงแหวนโดยใช้หลักการของ Hausdorff และการใช้ลำดับคงที่ (ซึ่งเป็นลำดับโคชี) จะได้มอร์ฟิซึมแบบต่อเนื่อง (สม่ำเสมอ) (CM ในลำดับถัดไป)โดยที่สำหรับ CM ทั้งหมดที่ไหนเป็นแบบเฮาส์ดอร์ฟและสมบูรณ์ มี CM ที่เป็นเอกลักษณ์อยู่โดยที่ ถ้าไม่ใช่เมตริก (เช่น วงแหวนของฟังก์ชันค่าตรรกยะตัวแปรจริงทั้งหมด นั่นคือ ฟังก์ชันทั้งหมด)ด้วยคุณสมบัติทางโทโพโลยีของการบรรจบกันแบบจุดต่อจุด การสร้างมาตรฐานจะใช้ตัวกรองโคชีขั้นต่ำและเป็นไปตามคุณสมบัติสากลเดียวกันกับข้างต้น (ดูBourbaki , General Topology, III.6.5)
วงแหวนของชุดอำนาจอย่างเป็นทางการและจำนวนเต็ม -adicนั้นโดยธรรมชาติแล้วถูกนิยามว่าเป็นการเติมเต็มของวงแหวนทางทอพอโลยีบางประเภทที่บรรจุอยู่-adic topologies
ฟิลด์เชิงทอพอโลยี
ตัวอย่างที่สำคัญที่สุดบางส่วนคือฟิลด์เชิงทอพอโลยีฟิลด์เชิงทอพอโลยีคือวงแหวนเชิงทอพอโลยีที่เป็นฟิลด์ ด้วย และมีคุณสมบัติที่ว่าการผกผันของสมาชิกที่ไม่เป็นศูนย์เป็นฟังก์ชันต่อเนื่อง ตัวอย่างที่พบได้บ่อยที่สุดคือจำนวนเชิงซ้อน และ ฟิลด์ย่อยทั้งหมดของมันรวมถึงฟิลด์ค่าซึ่งรวมถึง-adic fields .
ดูเพิ่มเติม
- กลุ่มคอมแพ็กต์– กลุ่มทางทอพอโลยีที่มีทอพอโลยีแบบคอมแพ็กต์
- ฟิลด์ที่สมบูรณ์
- สนามขนาดกะทัดรัดในท้องถิ่น
- กลุ่มกระชับเฉพาะที่– ประเภทหนึ่งของกลุ่มเชิงทอพอโลยีในทางคณิตศาสตร์
- ปริภูมิเวกเตอร์เชิงทอพอโลยีแบบเรียงลำดับ
- เซมิกรุปต่อเนื่องอย่างเข้มแข็ง– การวางนัยทั่วไปของฟังก์ชันเลขชี้กำลังหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
- กลุ่มอาเบเลียนเชิงทอพอโลยี
- ฟิลด์เชิงโทโพโลยี– โครงสร้างพีชคณิตที่มีการบวก การคูณ และการหาร หน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
- กลุ่มเชิงทอพอโลยี– กลุ่มที่เป็นปริภูมิเชิงทอพอโลยีที่มีการดำเนินการกลุ่มแบบต่อเนื่อง
- โมดูลเชิงทอพอโลยี
- เซมิกรุปเชิงทอพอโลยี
- ปริภูมิเวกเตอร์เชิงทอพอโลยี– ปริภูมิเวกเตอร์ที่มีแนวคิดเรื่องความใกล้เคียง
การอ้างอิง
- ↑วอร์เนอร์ 1993 , หน้า 1–2, นิยาม 1.1.
- ↑วอร์เนอร์ 1989 , หน้า 77, บทที่ 2.