อ่าน 3 นาที
พื้นที่ที่ตัดขาดจากโลกโดยสิ้นเชิง
ในวิชาโทโพโลยีและสาขาที่เกี่ยวข้องของคณิตศาสตร์ปริภูมิที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิงคือปริภูมิโทโพโลยีที่มีเฉพาะ เซตที่ มี สมาชิกเพียง ตัวเดียวเป็นเซตย่อยที่เชื่อมต่อกัน...
พื้นที่ที่ตัดขาดจากโลกโดยสิ้นเชิง
ในวิชาโทโพโลยีและสาขาที่เกี่ยวข้องของคณิตศาสตร์ปริภูมิที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิงคือปริภูมิโทโพโลยีที่มีเฉพาะ เซตที่ มี สมาชิกเพียง ตัวเดียวเป็นเซตย่อยที่เชื่อมต่อกัน ในปริภูมิโทโพโลยีทุกปริภูมิ เซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียว (และเมื่อพิจารณาว่าเป็นเซตที่เชื่อมต่อกัน เซตว่าง) จะเชื่อมต่อกัน ในปริภูมิที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิง เซตเหล่านี้เป็นเซตย่อยที่เชื่อมต่อกัน เพียงอย่างเดียว
ตัวอย่างสำคัญของปริภูมิที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิงคือเซตแคนเตอร์ซึ่ง มีสมบัติทาง โทโพโลยีเหมือนกับเซตของจำนวนเต็มp -adic อีกตัวอย่างหนึ่ง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในทฤษฎีจำนวนเชิงพีชคณิตคือฟิลด์Qpของจำนวนp - adic
คำนิยาม
พื้นที่โทโพโลยีจะถูกตัดขาดโดยสมบูรณ์หากส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันในนั้นเป็นเซตจุดเดียว[ 1 ] [ 2 ]ในทำนองเดียวกัน พื้นที่โทโพโลยีจะถูกตัดขาดเส้นทางโดยสมบูรณ์ หาก ส่วนประกอบเส้นทางทั้งหมด ในนั้นเป็นเซตจุดเดียว
แนวคิดที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดอีกประการหนึ่งคือแนวคิดของปริภูมิที่แยกออกจากกันโดยสมบูรณ์ กล่าว คือ ปริภูมิ ที่ส่วนประกอบเสมือน เป็น เซต ที่มี สมาชิกเดียว นั่นคือ ปริภูมิเชิงทอพอโลยี จะแยกออกจากกัน โดยสมบูรณ์ก็ต่อ เมื่อสำหรับทุก ๆจุดตัดของย่านใกล้เคียง แบบปิดและเปิดทั้งหมด ของ จุดนั้น เป็นเซตที่มีสมาชิกเดียว หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง สำหรับแต่ละคู่ของจุดที่แตกต่างกันจะมีคู่ของย่านใกล้เคียงแบบเปิดที่ไม่ทับซ้อนกัน ของจุดนั้น ๆ ซึ่งทำให้
ปริภูมิที่แยกออกจากกันโดยสมบูรณ์ทุกปริภูมิย่อมตัดขาดจากกันโดยสมบูรณ์เช่นกัน แต่ในทางกลับกันนั้นไม่จริง แม้แต่สำหรับปริภูมิเมตริกก็ตาม ตัวอย่างเช่น ให้เป็นกระโจมของแคนเตอร์ซึ่งก็คือพัดของคนาสเตอร์-คูราทอฟสกีที่เอาส่วนยอดออกไปแล้ว ดังนั้นจึงตัดขาดจากกันโดยสมบูรณ์ แต่ควาซิคอมโพเนนต์ของมันไม่ใช่เซตที่มีสมาชิกเดียว สำหรับปริภูมิเฮาส์ดอร์ฟที่กระชับเฉพาะที่แนวคิดทั้งสอง (ตัดขาดจากกันโดยสมบูรณ์และแยกออกจากกันโดยสมบูรณ์) นั้นเทียบเท่ากัน
ที่น่าสับสนคือ ในเอกสาร[ 3 ]บางครั้งพื้นที่ที่แยกขาดโดยสิ้นเชิงจะถูกเรียกว่าพื้นที่ที่แยกขาดโดยทางกรรมพันธุ์ [ 4 ] ในขณะที่คำศัพท์ ที่แยกขาดโดยสิ้นเชิงจะใช้สำหรับพื้นที่ที่แยกขาดโดยสิ้นเชิง[ 4 ]
ตัวอย่าง
ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของพื้นที่ที่ตัดขาดจากกันโดยสิ้นเชิง:
- พื้นที่แยกส่วน
- จำนวนตรรกยะ
- จำนวนอตรรกยะ
- จำนวนp -adic หรือโดยทั่วไปแล้วกลุ่มโปรไฟไนต์ ทั้งหมด เป็นกลุ่มที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสมบูรณ์
- ฉากแคนเตอร์และพื้นที่แคนเตอร์
- พื้นที่แบร์
- สายซอร์เกนเฟรย์
- พื้นที่เฮาส์ดอร์ฟทุกแห่งที่มีมิติเชิงเหนี่ยวนำเล็ก ๆ เท่ากับ 0 นั้นถูกตัดขาดโดยสิ้นเชิง
- ปริภูมิErdős ℓ 2เป็นปริภูมิ Hausdorff ที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสมบูรณ์ ซึ่งไม่มีมิติการเหนี่ยวนำขนาดเล็ก 0
- พื้นที่เฮาส์ดอร์ฟที่แยกขาดจากกันอย่างสิ้นเชิง
- พื้นที่หิน
- รูปพัด ของคนาสเตอร์-คูราทอฟสกีเป็นตัวอย่างของพื้นที่ที่เชื่อมต่อกัน กล่าวคือ การลบจุดเพียงจุดเดียวจะทำให้เกิดพื้นที่ที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิง
คุณสมบัติ
- พื้นที่ย่อยผลิตภัณฑ์และผลพลอยได้จากพื้นที่ที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิงนั้น จะไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิงเช่นกัน
- พื้นที่ที่แยกขาดจากกันโดยสิ้นเชิงเรียกว่าพื้นที่T1 เนื่องจากส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน นั้นเป็นพื้นที่ปิด
- ภาพต่อเนื่องของพื้นที่ที่แยกขาดจากกันโดยสิ้นเชิงนั้น ไม่จำเป็นต้องแยกขาดจากกันโดยสิ้นเชิงเสมอไป อันที่จริงแล้วพื้นที่เมตริกกระชับ ทุกพื้นที่ล้วน เป็นภาพต่อเนื่องของเซตแคนเตอร์
- พื้นที่เฮาส์ดอร์ฟที่กระชับในระดับท้องถิ่นจะมีมิติการเหนี่ยวนำขนาดเล็กเป็น 0 ก็ต่อเมื่อมันขาดการเชื่อมต่อโดยสมบูรณ์เท่านั้น
- ปริภูมิเมตริกกระชับที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสมบูรณ์ทุก ปริภูมิจะเป็นโฮโมมอร์ฟิกกับเซตย่อยของ ผลคูณ ที่นับได้ของปริภูมิแบบไม่ต่อเนื่อง
- โดยทั่วไปแล้ว ไม่เป็นความจริงที่ว่าเซตเปิดทุกเซตในพื้นที่ที่ตัดขาดจากกันโดยสิ้นเชิงจะเป็นเซตปิดด้วย
- โดยทั่วไปแล้ว ไม่เป็นความจริงที่ว่าเซตปิดของเซตเปิดทุกเซตในพื้นที่ที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสมบูรณ์จะเป็นเซตเปิด กล่าวคือ ไม่ใช่ทุกพื้นที่ Hausdorff ที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสมบูรณ์จะเป็นพื้นที่ที่ไม่เชื่อมต่อกันอย่างสุดขั้ว
การสร้างปริภูมิผลหารที่ไม่เชื่อมต่อโดยสิ้นเชิงของปริภูมิใดๆ ก็ตาม
ให้เป็นปริภูมิเชิงทอพอโลยีใดๆ ให้ก็ต่อเมื่อ(โดยที่แทนเซตย่อยที่เชื่อมต่อกันที่ใหญ่ที่สุดซึ่งประกอบด้วย) เห็นได้ชัดว่านี่คือความสัมพันธ์สมมูลซึ่งชั้นสมมูลคือส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันของ กำหนดให้ มี ทอพอโล ยี ผลหาร นั่นคือ ทอ พอโลยีที่ละเอียดที่สุดที่ทำให้แผนที่ต่อเนื่อง ด้วยความพยายามเพียงเล็กน้อย เราจะเห็นว่าเป็นปริภูมิที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิง
อันที่จริงแล้ว พื้นที่นี้ไม่เพียงแต่เป็นผลหารที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิงเท่านั้น แต่ในแง่หนึ่งมันยังใหญ่ที่สุด ด้วย คุณสมบัติสากลต่อไปนี้เป็นจริง: สำหรับพื้นที่ที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิงใดๆและแผนที่ต่อเนื่องใดๆจะมีแผนที่ต่อเนื่องที่ไม่ซ้ำ กันเพียงหนึ่งเดียวที่มี
ดูเพิ่มเติม
การอ้างอิง
- ^ Rudin 1991 , หน้า 395 ภาคผนวก A7.
- ^ Munkres 2000 , หน้า 152.
- ↑ เองเกลคิง, ริสซาร์ด (1989) โทโพโล ยีทั่วไป Heldermann Verlag, Sigma Series ในวิชาคณิตศาสตร์บริสุทธิ์ไอเอสบีเอ็น 3-88538-006-4.
- ↑ ขคูราตอฟสกี้ 1968 , หน้า 151.
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ พื้นที่ที่ตัดขาดจากโลกโดยสิ้นเชิง
ในวิชาโทโพโลยีและสาขาที่เกี่ยวข้องของคณิตศาสตร์ปริภูมิที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิงคือปริภูมิโทโพโลยีที่มีเฉพาะ เซตที่ มี สมาชิกเพียง ตัวเดียวเป็นเซตย่อยที่เชื่อมต่อกัน...
คำนิยาม
พื้นที่โทโพโลยีจะ ถูกตัดขาดโดยสมบูรณ์ หาก ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน ในนั้นเป็นเซตจุดเดียว [ 1 ] [ 2 ] ในทำนองเดียวกัน พื้นที่โทโพโลยีจะ ถูกตัดขาดเส้นทางโดยสมบูรณ์ หาก ส่วนประกอบเส้นทาง ทั้งหมด ในนั้นเป็นเซตจุดเดียว X {\displaystyle X} X {\displaystyle X} X...
ตัวอย่าง
ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของพื้นที่ที่ตัดขาดจากกันโดยสิ้นเชิง:
คุณสมบัติ
พื้นที่ ย่อย ผลิตภัณฑ์ และ ผลพลอยได้ จากพื้นที่ที่ไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิงนั้น จะไม่เชื่อมต่อกันโดยสิ้นเชิงเช่นกัน พื้นที่ที่แยกขาดจากกันโดยสิ้นเชิงเรียกว่า พื้นที่ T1 เนื่องจากส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน นั้น เป็นพื้นที่ปิด...