مساحة الحلقة

في علم الطوبولوجيا ، وهو فرع من فروع الرياضيات ، يُعرف فضاء الحلقات ΩX لفضاء طوبولوجي مُؤشَّر X بأنه فضاء الحلقات (المُؤشَّرة) في X ، أي الدوال المُؤشَّرة المُتصلة من الدائرة المُؤشَّرة S1 إلى X ، والمُزوَّدة بطوبولوجيا مفتوحة مُتراصة . يُمكن ضرب حلقتين عن طريق التسلسل . بهذه العملية، يُصبح فضاء الحلقات فضاءً من النوع A∞ . أي أن عملية الضرب تجميعية متماسكة تماثليًا .

مجموعة مكونات المسار لـ Ω X ، أي مجموعة فئات التكافؤ القائمة على التماثل للحلقات القائمة في X ، هي مجموعة ، المجموعة الأساسية π 1 ( X ).

يتم تشكيل مساحات الحلقات المتكررة لـ X عن طريق تطبيق Ω عددًا من المرات.

يوجد بناء مماثل للفضاءات الطوبولوجية التي لا تحتوي على نقطة أساس. فضاء الحلقات الحرة للفضاء الطوبولوجي X هو فضاء التطبيقات من الدائرة S1 إلى X ذات الطوبولوجيا المدمجة المفتوحة. يُرمز عادةً إلى فضاء الحلقات الحرة لـ X بالرمز ∑ ...لX{\displaystyle {\mathcal {L}}X}.

باعتبارها دالة ، فإن بناء فضاء الحلقات الحرة مترافقٌ من اليمين مع الضرب الديكارتي مع الدائرة، بينما بناء فضاء الحلقات مترافقٌ من اليمين مع التعليق المختزل . هذا الترافق يفسر جزءًا كبيرًا من أهمية فضاءات الحلقات في نظرية التماثل المستقر . (ظاهرة مشابهة في علوم الحاسوب هي التكرار الجزئي ، حيث يكون الضرب الديكارتي مترافقًا مع دالة التماثل ). يُشار إلى هذا بشكل غير رسمي باسم ثنائية إيكمان-هيلتون .

ازدواجية إيكمان-هيلتون

فضاء الحلقة هو فضاء مزدوج لتعليق نفس الفضاء؛ وتُسمى هذه الازدواجية أحيانًا ازدواجية إيكمان-هيلتون . الملاحظة الأساسية هي أن

[ΣZ،X][Z،ΩX]{\displaystyle [\Sigma Z,X]\approxeq [Z,\Omega X]}

أين[أ،ب]{\displaystyle [A,B]}هي مجموعة فئات التماثل للتطبيقاتأب{\displaystyle A\rightarrow B}، وΣأ{\displaystyle \Sigma A}هو تعليق A، و{\displaystyle \approxeq }يشير إلى التشاكل الطبيعي . هذا التشاكل هو في الأساس تشاكل كاري ، بتردد القسمة اللازمة لتحويل المنتجات إلى منتجات مختزلة.

على العموم،[أ،ب]{\displaystyle [A,B]}لا يمتلك بنية جماعية للمساحات العشوائيةأ{\displaystyle A}وب{\displaystyle B}ومع ذلك، يمكن إثبات أن[ΣZ،X]{\displaystyle [\Sigma Z,X]}و[Z،ΩX]{\displaystyle [Z,\Omega X]}تمتلك هياكل مجموعات طبيعية عندماZ{\displaystyle Z}وX{\displaystyle X}تكون مدببة ، والتماثل المذكور آنفًا هو من تلك المجموعات. [ 1 ] وبالتالي، بوضعZ=Sك-1{\displaystyle Z=S^{k-1}}(الك-1{\displaystyle k-1}(الكرة) تعطي العلاقة

πك(X)πك-1(ΩX){\displaystyle \pi _{k}(X)\approxeq \pi _{k-1}(\Omega X)}.

ويترتب على ذلك أن مجموعة التماثل تُعرَّف على النحو التالي:πك(X)=[Sك،X]{\displaystyle \pi _{k}(X)=[S^{k},X]}ويمكن الحصول على الكرات عن طريق تعليق بعضها البعض، أيSك=ΣSك-1{\displaystyle S^{k}=\Sigma S^{k-1}}[ 2 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ماي، جيه بي (1999)، دورة موجزة في الطوبولوجيا الجبرية (ملف PDF) ، مطبعة جامعة شيكاغو، شيكاغو ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أغسطس 2016(انظر الفصل 8، القسم 2)
  2. ويكي الفضاءات الطوبولوجية – فضاء الحلقات في فضاء طوبولوجي قائم