مجموع إسفيني

مجموع قطاعي لدائرتين

في علم الطوبولوجيا ، يُعرف مجموع الوتد بأنه "اتحاد نقطة واحدة" لمجموعة من الفضاءات الطوبولوجية . وبالتحديد، إذا كان X و Y فضاءين مُحددين (أي فضاءين طوبولوجيين بنقاط أساسية مميزة).x0{\displaystyle x_{0}}وy0{\displaystyle y_{0}}) مجموع الأجزاء الخارجية لـ X و Y هو فضاء القسمة للاتحاد المنفصل لـ X و Y عن طريق التحديدx0y0:{\displaystyle x_{0}\sim y_{0}:}XY=(XY)/،{\displaystyle X\vee Y=(X\sqcup Y)\;/{\sim },}

أين{\displaystyle \,\sim \,}هو الإغلاق التكافؤي للعلاقة{(x0،y0)}.{\displaystyle \left\{\left(x_{0},y_{0}\right)\right\}.} وبشكل أعم، لنفترض(Xأنا)أناأنا{\displaystyle \left(X_{i}\right)_{i\in I}}هي عائلة مفهرسة من الفضاءات المدببة ذات نقاط الأساس(صأنا)أناأنا.{\displaystyle \left(p_{i}\right)_{i\in I}.}مجموع أجزاء العائلة يُعطى بالصيغة التالية: أناأناXأنا=أناأناXأنا/،{\displaystyle \bigvee _{i\in I}X_{i}=\bigsqcup _{i\in I}X_{i}\;/{\sim },} أين{\displaystyle \,\sim \,}هو الإغلاق التكافؤي للعلاقة{(صأنا،صج):أنا،جأنا}.{\displaystyle \left\{\left(p_{i},p_{j}\right):i,j\in I\right\}.} بمعنى آخر، مجموع الوتد هو وصل عدة فضاءات عند نقطة واحدة. هذا التعريف حساس لاختيار نقاط الأساس.(صأنا)أناأنا،{\displaystyle \left(p_{i}\right)_{i\in I},}إلا إذا كانت المساحات(Xأنا)أناأنا{\displaystyle \left(X_{i}\right)_{i\in I}}متجانسة .

مجموع الوتد هو مرة أخرى فضاء ذو ​​نقاط، والعملية الثنائية هي عملية تجميعية وتبديلية (حتى التشاكل).

أحيانًا يُطلق على مجموع الوتد اسم حاصل ضرب الوتد ، لكن هذا ليس نفس مفهوم حاصل الضرب الخارجي ، والذي يُطلق عليه أيضًا غالبًا اسم حاصل ضرب الوتد.

أمثلة

مجموع الأجزاء الخارجية لدائرتين متماثل شكليًا مع فضاء على شكل الرقم ثمانية . مجموع الأجزاء الخارجية لـن{\displaystyle n}غالباً ما يطلق على الدوائر اسم باقة من الدوائر ، بينما يطلق على حاصل ضرب إسفيني من الكرات العشوائية اسم باقة من الكرات .

من الطرق الشائعة في علم التماثل تحديد جميع النقاط الواقعة على خط استواءن{\displaystyle n}-جسم كرويSن{\displaystyle S^{n}}. وينتج عن ذلك نسختان من الكرة، متصلتان عند النقطة التي كانت خط الاستواء: Sن/=SنSن.{\displaystyle S^{n}/{\sim }=S^{n}\vee S^{n}.}

يتركΨ{\displaystyle \Psi }كن الخريطةΨ:SنSنSن،{\displaystyle \Psi :S^{n}\to S^{n}\vee S^{n},}أي تحديد خط الاستواء بدقة متناهية، وصولاً إلى نقطة واحدة. ثم جمع عنصرينو،زπن(X،x0){\displaystyle f,g\in \pi _{n}(X,x_{0})}التابعن{\displaystyle n}مجموعة التماثل ذات الأبعادπن(X،x0){\displaystyle \pi _{n}(X,x_{0})}مساحةX{\displaystyle X}عند النقطة المتميزةx0X{\displaystyle x_{0}\in X}يمكن فهمها على أنها تكوين منو{\displaystyle f}وز{\displaystyle g}معΨ{\displaystyle \Psi }: و+ز=(وز)Ψ.{\displaystyle f+g=(f\vee g)\circ \Psi .}

هنا،و،ز:SنX{\displaystyle f,g:S^{n}\to X}هي خرائط تتناول نقطة مميزةs0Sن{\displaystyle s_{0}\in S^{n}}مباشرة إلى النقطةx0X.{\displaystyle x_{0}\in X.}لاحظ أن ما سبق يستخدم المجموع الخارجي لدالتين، وهو أمر ممكن تحديدًا لأنهما تتفقان عند نقطة معينة.s0،{\displaystyle s_{0},}النقطة المشتركة بين مجموع الأجزاء الفرعية للفراغات الأساسية.

الوصف الفئوي

يمكن فهم مجموع الوتد على أنه ناتج مشترك في فئة الفضاءات المدببة . أو بدلاً من ذلك، يمكن اعتبار مجموع الوتد بمثابة دفع الرسم التخطيطي.X{}Y{\displaystyle X\leftarrow \{\bullet \}\to Y}في فئة الفضاءات الطوبولوجية (حيث{}{\displaystyle \{\bullet \}}(أي فضاء بنقطة واحدة).

ملكيات

تنص نظرية فان كامبن على شروط معينة (والتي عادة ما تتحقق في الفضاءات ذات السلوك الجيد ، مثل مجمعات CW ) والتي بموجبها تكون المجموعة الأساسية للمجموع الخارجي لفضاءينX{\displaystyle X}وY{\displaystyle Y}هو الناتج الحر للمجموعات الأساسية لـX{\displaystyle X}وY.{\displaystyle Y.}

انظر أيضاً

مراجع