斯通空間

在拓撲結構和相關的數學領域,斯通空間是一個非空的緊湊型完全不連線的豪斯多夫空間。這樣的空間也被稱為無限空間。他們以馬歇爾·哈維·斯通(Marshall Harvey Stone)的名字命名。

布爾代數的斯通表示定理的一種形式表明,每個布爾代數與斯通空間的clopen集合的布爾代數是同構的。 這種同構在布爾代數和斯通空間的類別之間形成類別理論二元性。

基本介紹

  • 中文名:斯通空間
  • 外文名:stone space
  • 領域:數學
  • 別名:無限空間
  • 命名來源:馬歇爾·哈維·斯通
  • 相關詞:布爾代數
人物簡介,拓撲空間,豪斯多夫空間,索伯空間,斯通空間,

人物簡介

馬歇爾·哈維·斯通(Marshall Harvey Stone)(1903年4月8日 - 1989年1月9日)是美國數學家,為實際函式,功能函式,拓撲和布爾代數研究做出了貢獻。
斯通是Harlan Fiske Stone的兒子,他是1941年至1946年的美國首席大法官。馬歇爾·斯通(Marshall Stone)的家人希望他成為像他父親那樣的律師,但他在哈佛大學本科生時就喜歡數學。他完成了哈佛博士學位。在1926年,由George David Birkhoff監督的微分方程論文。在1925年至1937年間,他在哈佛大學耶魯大學和哥倫比亞大學教書。 1937年,斯通被晉升為哈佛全職教授。
在第二次世界大戰期間,斯通把研究列為“海軍作戰辦公室”和美國戰區部長“辦公室主任”的一部分。 1946年,他成為芝加哥大學數學系主任,直到一九五二年,他一直擔任這所大學的教授,直到1968年,他在麻薩諸塞州阿默斯特大學任教,直到1980年。
他在1946年加入的部門處於低谷狀態,由於Eliakim Hastings Moore的領導地位,20世紀之交可能是美國最佳數學系。史蒂芬·史密斯在芝加哥事務部門的工作重點突出,主要是通過僱傭Paul Halmos,AndréWeil,Saunders Mac Lane,Antoni Zygmund和Shiing-Shen Chern一起工作。

拓撲空間

在拓撲學及其相關的數學分支中,拓撲空間(topological space)是一個點的集合,其部分子集構成一個族滿足一些公理。拓撲空間的定義僅依賴於集合論,是帶有連續,連通,收斂等概念的最基本的數學空間。
設X是一個集合,O是一些X的子集構成的族,則(X,O)被稱為一個拓撲空間,如果下面的性質成立:
1. 空集和X屬於O,
2.O中任意多個元素的並仍屬於O,
3.O中有限個元素的交仍屬於O。
這時,X中的元素成為點(point),O中的元素成為開集(open set)。我們也稱O是X上的一個拓撲。

豪斯多夫空間

在拓撲學和相關的數學分支中,豪斯多夫空間、分離空間或T2 空間是其中的點都“由鄰域分離”的拓撲空間。在眾多可施加在拓撲空間上的分離公理中,“豪斯多夫條件”是最常使用和討論的。它蘊涵了序列、網和濾子的極限的唯一性。豪斯多夫得名於拓撲學的創立者之一費利克斯·豪斯多夫。豪斯多夫最初的拓撲空間定義把豪斯多夫條件包括為公理
假設 X 是拓撲空間。設 x 和 y 是 X 中的點。我們稱 x 和 y 可以“由鄰域分離”,如果存在 x 的鄰域 U 和 y 的鄰域 V 使得 U 和 V 是不相交的 (U ∩ V = ∅)。X 是豪斯多夫空間如果任何兩個X 的獨特的點可以由鄰域分離。這時的豪斯多夫空間也叫做 T2 空間和分離空間的原因。
X 是預正則空間,如果任何兩個拓撲可區分的點可以由鄰域分離。預正則空間也叫做 R1 空間。
在這些條件之間的聯繫如下。拓撲空間是豪斯多夫空間,若且唯若它是預正則空間和柯爾莫果洛夫空間的二者(就是說獨特的點是拓撲可區分的)。拓撲空間是預正則空間,若且唯若它的柯爾莫果洛夫商空間是豪斯多夫空間。

索伯空間

索伯空間是一類特殊的拓撲空間。設X是拓撲空間,A是X的非空閉集。若對於X的任意閉集B與C,由A=B∪C可推出A=B或A=C,則稱A是X的既約閉集。若對於X的任意既約閉集A,存在A的惟一的稠點a,即存在惟一的a∈A,使得A={a},則稱X是索伯空間.豪斯多夫空間是索伯空間。索伯空間是T0空間。存在X是T1空間但不是索伯空間的例子。若L是完全格,σ(L)是L上的斯科特拓撲,上確界運算元:
sup: (L,σ(L))×(L,σ(L))→(L,σ(L))
是連續的,則(L,σ(L))是索伯空間.特別地,當L是連續格時,(L,σ(L))是索伯空間。索伯空間在連續格的譜理論中有重要的作用。

斯通空間

斯通空間(Stone space)一類特殊的拓撲空間。設L是完全赫廷代數。若L的全體緊元的集合K(L)是L的子格,並且L的元都可以表示為K(L)中元的並,則稱L是凝聚的。設(X,Ω(X))是拓撲空間。若(X,Ω(X))是索伯空間,並且Ω(X)作為完全赫廷代數是凝聚的,則稱(X,Ω(X))是凝聚空間。設(X,Ω(X))與(Y,Ω(Y))是兩個拓撲空間,
是連續映射,對於任意U∈Ω(Y),有f^(-1)(U)∈Ω(X),記f:Ω(Y)→Ω(X)。若f^(-1)是保有限交與任意並的,並且將Ω(Y)中的緊元映為Ω(X)中的緊元,則稱f為凝聚映射。若拓撲空間X是凝聚的豪斯多夫空間,則稱X是斯通空間。拓撲空間X是斯通空間,若且唯若X是緊的、零維的T0空間,若且唯若X是緊的、豪斯多夫和全不連通的。斯通空間在研究布爾代數的表示定理中起著重要的作用。以斯通空間為對象,凝聚映射為態射的範疇稱為斯通空間範疇。以布爾代數為對象,格同態態射的範疇稱為布爾代數範疇。關於布爾代數的斯通表示定理斷言:布爾代數範疇與斯通空間範疇是對偶等價的。

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