论文部分内容阅读
【摘要】T1空间X的Wallman紧化W(X)是在X的所有闭集族上的极大滤子族上构造拓扑而获得的.所有闭集族上的滤子族作为dcpo而具有Scott拓扑.该文主要讨论W(X)作为Scott空间的子空间与T1空间X的Wallman紧化之间的关系.
【关键词】闭滤子族;Wallman紧化;Scott拓扑
1.引 言
紧性是最重要的一个拓扑性质.因此把一个一般的空间嵌入到一个紧空间是一件很有意义的工作.对于T1空间X有没有对应的T1紧化呢?在上世纪30年代Wallman回答了这一问题并构造出了著名的Wallman紧化,它的主要价值在于它很好地保持了有限交和并的运算.它把T1空间X的拓扑变为紧空间W(X)的拓扑的一个基,这意味着X与W(X)有相同的维数(在覆盖意义下)以及同构的Cech同调群.
而在一个定向完备的偏序集(dcpo)L上,UL,若U为上集,且对于L上的任意定向集D,supD∈U有U∩D≠,则称U为Scott开集,L的所有的Scott开集构成的拓扑空间称为L上的Scott拓扑,记做σ(L).它在序理论中有很重要的应用.于是把一个T1空间的Wallman紧化与偏序集的Scott拓扑建立联系是很有意义的,本文正是来做这样的工作.
2.问题的引入
首先我们给出Wallman紧化的定义.设X为一个T1空间,X的闭集族上的所有真滤子(简称闭滤子)之集记为C.注意到每个闭滤子必包含在一个极大闭滤子中,不妨把所有的极大闭滤子的全体记为max(C).x∈X,记ξx为X中包含{x}的闭集全体.易验证ξx∈max(C).作从X到max(C)的映射φ:x→ξx,φ为单射.可以认为X为max(C)的一个子集.U开于X,令U*={ξ:ξ∈max(C)且A∈ξ使得AU},则max(C)上以{U*:U开于X}为基生成的拓扑空间限制在X上恰好就是T1空间X,且X是它的稠子空间,我们称它为X的Wallman紧化,简记为W(X).
下面我们讨论C的性质,易验证.
引理1 (C,)与(C,)均构成dcpo.
推论2 在(C,)中由闭滤子构成的定向集D存在上确界(关于)且supD=∪D.
证明 只需证∪D为一闭滤子即可.
显然∪D为一上集,U1,U2∈∪D存在ξ1,ξ2∈D使得U1∈ξ1,U2∈ξ2.而D定向可知存在ξ3∈D满足ξ1∪ξ2ξ3,故U1∩U2∈ξ3∪D.证毕.
于是可以在(C,)与(C,)上定义Scott拓扑,相应得到(C,σ(C))与(C,σ(Cop)).
问题 σ(C)与σ(Cop)在max(C)上的子拓扑与W(X)之间的关系?
3.σ(C)|max(C)与W(X)之间的关系
首先我们讨论W(X)中的开集是否开于σ(C)|max(C).我们有如下结论:
定理3 对于任意的V开于W(X),有V开于σ(C)|max(C).
证明 我们只需证明V为W(X)的基元时上结论成立即可.即存在X中的开集U使得U*=V.构造闭滤子族Θ={θ:θ∈C且存在A∈θ使得AU},易知Θ∩max(C)=V.
现证Θ为(C,σ(C))上的开集.
对于任意的定向集D,若supD=∪D∈Θ,则存在A∈∪D使得AU,故存在ξ∈D使得A∈ξ.于是我们有ξ∈Θ,即得Θ为Scott开集.
下面考虑反过来的事情,即σ(C)|max(C)的开集是否亦开于W(X).
定理4 x∈X,φ(x)=ξx∈max(C),则{ξx}为Scott开集.
证明 对于任意的定向集D,有supD=∪D=ξx,又由{x}∈ξx,故{x}∈∪D.于是存在ξ∈D使得{x}∈ξ,而ξ为上集,于是有ξ=ξx∈{ξx}.证毕.
由定理4可知σ(C)|max(C)上所有形如{ξx}的集合为开集,故欲使σ(C)|max(C)与W(X)相同,则要求{ξx}开于W(X).而W(X)限制在X上,与X本来的拓扑结构一致,于是X只能是离散拓扑空间,且我们有:
定理5 σ(C)|max(C)与W(X)相同的充要条件是X为离散拓扑空间.
证明 由上面的讨论知必要性是显然的.
下面证明充分性:事实上只需证明当X为离散拓扑空间时,对于任意的U开于(C,σ(C)),只需U∩max(C)开于W(X)即可.对于任意的ξ∈U∩max(C),V∈ξ.令V′={A|A为X上的闭集且VA},即V′为X上所有包含V的闭集构成的闭滤子(实际上X的任何子集均为闭集).
令D={V|V∈ξ},则对于任意的V′ 1,V′ 2∈D,由V1∩V2∈ξ,故(V1∩V2)′∈D且V′ 1(V1∩V2)′,V′ 2(V1∩V2)′,于是D为定向集.
又由ξ为上集,supD=∪D=ξ∈U,而U为Scott开集,故存在V′ 0∈D且V′ 0∈U.
由X为离散拓扑,故V0为开集.
而U为上集,故ξ′∈V*0,有V′ 0ξ′,所以ξ′∈U.因此我们得到V*0U,显然有ξ∈V*0U∩max(C),而V*0为W(X)的基元,所以U∩max(C)为W(X)上的开集.即得该命题成立.
综上我们知σ(C)|max(C)细于W(X),只有当X为离散拓扑空间时二者相同.
由于离散拓扑空间它的StoneCech紧化与Wallman紧化是相同的,于是有:
推论 任一离散空间X,它的StoneCech紧化是其闭滤子族上的Scott拓扑的限制.
【参考文献】
[1][美]J.L.凯莱.一般拓扑学.科学出版社,1982.
[2][日]儿玉之宏,涌见启应.拓扑空间论.科学出版社,1984.
[3]G GIERZ,K H HOFMANN,K KEIMEL,J D LAWSON,M MISLOVE,D S SCOTT.Continuous Lattices and Domains.CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS,2003.
【关键词】闭滤子族;Wallman紧化;Scott拓扑
1.引 言
紧性是最重要的一个拓扑性质.因此把一个一般的空间嵌入到一个紧空间是一件很有意义的工作.对于T1空间X有没有对应的T1紧化呢?在上世纪30年代Wallman回答了这一问题并构造出了著名的Wallman紧化,它的主要价值在于它很好地保持了有限交和并的运算.它把T1空间X的拓扑变为紧空间W(X)的拓扑的一个基,这意味着X与W(X)有相同的维数(在覆盖意义下)以及同构的Cech同调群.
而在一个定向完备的偏序集(dcpo)L上,UL,若U为上集,且对于L上的任意定向集D,supD∈U有U∩D≠,则称U为Scott开集,L的所有的Scott开集构成的拓扑空间称为L上的Scott拓扑,记做σ(L).它在序理论中有很重要的应用.于是把一个T1空间的Wallman紧化与偏序集的Scott拓扑建立联系是很有意义的,本文正是来做这样的工作.
2.问题的引入
首先我们给出Wallman紧化的定义.设X为一个T1空间,X的闭集族上的所有真滤子(简称闭滤子)之集记为C.注意到每个闭滤子必包含在一个极大闭滤子中,不妨把所有的极大闭滤子的全体记为max(C).x∈X,记ξx为X中包含{x}的闭集全体.易验证ξx∈max(C).作从X到max(C)的映射φ:x→ξx,φ为单射.可以认为X为max(C)的一个子集.U开于X,令U*={ξ:ξ∈max(C)且A∈ξ使得AU},则max(C)上以{U*:U开于X}为基生成的拓扑空间限制在X上恰好就是T1空间X,且X是它的稠子空间,我们称它为X的Wallman紧化,简记为W(X).
下面我们讨论C的性质,易验证.
引理1 (C,)与(C,)均构成dcpo.
推论2 在(C,)中由闭滤子构成的定向集D存在上确界(关于)且supD=∪D.
证明 只需证∪D为一闭滤子即可.
显然∪D为一上集,U1,U2∈∪D存在ξ1,ξ2∈D使得U1∈ξ1,U2∈ξ2.而D定向可知存在ξ3∈D满足ξ1∪ξ2ξ3,故U1∩U2∈ξ3∪D.证毕.
于是可以在(C,)与(C,)上定义Scott拓扑,相应得到(C,σ(C))与(C,σ(Cop)).
问题 σ(C)与σ(Cop)在max(C)上的子拓扑与W(X)之间的关系?
3.σ(C)|max(C)与W(X)之间的关系
首先我们讨论W(X)中的开集是否开于σ(C)|max(C).我们有如下结论:
定理3 对于任意的V开于W(X),有V开于σ(C)|max(C).
证明 我们只需证明V为W(X)的基元时上结论成立即可.即存在X中的开集U使得U*=V.构造闭滤子族Θ={θ:θ∈C且存在A∈θ使得AU},易知Θ∩max(C)=V.
现证Θ为(C,σ(C))上的开集.
对于任意的定向集D,若supD=∪D∈Θ,则存在A∈∪D使得AU,故存在ξ∈D使得A∈ξ.于是我们有ξ∈Θ,即得Θ为Scott开集.
下面考虑反过来的事情,即σ(C)|max(C)的开集是否亦开于W(X).
定理4 x∈X,φ(x)=ξx∈max(C),则{ξx}为Scott开集.
证明 对于任意的定向集D,有supD=∪D=ξx,又由{x}∈ξx,故{x}∈∪D.于是存在ξ∈D使得{x}∈ξ,而ξ为上集,于是有ξ=ξx∈{ξx}.证毕.
由定理4可知σ(C)|max(C)上所有形如{ξx}的集合为开集,故欲使σ(C)|max(C)与W(X)相同,则要求{ξx}开于W(X).而W(X)限制在X上,与X本来的拓扑结构一致,于是X只能是离散拓扑空间,且我们有:
定理5 σ(C)|max(C)与W(X)相同的充要条件是X为离散拓扑空间.
证明 由上面的讨论知必要性是显然的.
下面证明充分性:事实上只需证明当X为离散拓扑空间时,对于任意的U开于(C,σ(C)),只需U∩max(C)开于W(X)即可.对于任意的ξ∈U∩max(C),V∈ξ.令V′={A|A为X上的闭集且VA},即V′为X上所有包含V的闭集构成的闭滤子(实际上X的任何子集均为闭集).
令D={V|V∈ξ},则对于任意的V′ 1,V′ 2∈D,由V1∩V2∈ξ,故(V1∩V2)′∈D且V′ 1(V1∩V2)′,V′ 2(V1∩V2)′,于是D为定向集.
又由ξ为上集,supD=∪D=ξ∈U,而U为Scott开集,故存在V′ 0∈D且V′ 0∈U.
由X为离散拓扑,故V0为开集.
而U为上集,故ξ′∈V*0,有V′ 0ξ′,所以ξ′∈U.因此我们得到V*0U,显然有ξ∈V*0U∩max(C),而V*0为W(X)的基元,所以U∩max(C)为W(X)上的开集.即得该命题成立.
综上我们知σ(C)|max(C)细于W(X),只有当X为离散拓扑空间时二者相同.
由于离散拓扑空间它的StoneCech紧化与Wallman紧化是相同的,于是有:
推论 任一离散空间X,它的StoneCech紧化是其闭滤子族上的Scott拓扑的限制.
【参考文献】
[1][美]J.L.凯莱.一般拓扑学.科学出版社,1982.
[2][日]儿玉之宏,涌见启应.拓扑空间论.科学出版社,1984.
[3]G GIERZ,K H HOFMANN,K KEIMEL,J D LAWSON,M MISLOVE,D S SCOTT.Continuous Lattices and Domains.CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS,2003.