如果拓扑空间X到拓扑空间Y的映射同伦于一个其值域仅含单个点的映射,则称该映射为非本质映射(inessential mapping)。不是非本质的映射称为本质映射(essential mapping)。映入一个圆周(或n维球面)而其值域不是整个圆周(或球面)的映射是非本质的。从一个区间(或n维胞腔)到一个圆周(或n维球面)中的映射是非本质的。从一个圆周到一个圆周的映射为本质的,其必要充分条件是该圆周的象关于它的中心的旋转数不等于零1。
定义设
为紧空间X到m维球面
的映射,关于与
同伦的任意映射
,有
成立时,
称为本质的(essential)映射,否则称为非本质的(inessential)映射。非本质映射与“同伦于常值映射”二者是等价的2。
定义设E是距离空间,我们称E到单位圆
的连续映射
是非本质的,如果存在E到R的连续映射
使得对每个
都有
。E到U的一连续映射
称为本质的,如果它不是非本质的。(以下所有结论的证明见参考资料)3。
1. 若
都是E到U的非本质映射,则
与
也是非本质的:若
是本质的而
是非本质的,则
与
都是本质的。
2. 若
是E到U的非本质映射,
是距离空间F到E的连续映射,则
是非本质的。
这些性质都是定义的直接的结果。
3. 距离空间E到U的任意连续映射
,只要
,就是非本质的。
4. 若
是距离空间E到U的两个连续映射并使得对任意
都有
,又若
是本质的(相应地,非本质的),则
也是本质的(相应地,非本质的)。
因为,
是E到U的连续映射且不取-1,于是据3它是非本质的。
5. 设E是一紧距离空间,
,
是
到U的连续映射,若映射
是本质的(相应地,非本质的),则映射
也是本质的(相应地,非本质的)。
6. (
中)一闭球到U的任何连续映射
都是非本质的。
7. 设A,B是距离空间E的两个闭子集,并且
与
是连通的,设
是E到U的连续映射;若
到A与B上的限制都是非本质的,则
也是非本质的。
8. 要U到它自身的连续映射
为本质的,其充要条件是:对于闭路
有
。
9. U到它自身的恒等映射
是本质的3。
维数论中主要定理之一是所谓本质映射定理(theorem on essential mappings),它是这一理论重要部分的基础。设
是从(正规)空间X到以
为边界的n维球
上的连续映射,设
是在这个映射之下球面
的原象,
。映射
称为本质的(essatial),如果在所有点
上与
一致的每个连续映射
都是到整个球
上的映射。著名的Aleksandrov theorem定理说,正规空间X有维数dimX≥n,当且仅当X可被本质地映射到一个n维球上。由这个定理可以得出和定理(对于紧统,在维数论发展初期已由Menger等给出证明):如果维数dimX=n的(正规)空间X是有限或可数多个闭子集
的并,则这些
中至少有一个满足
。
关于本质映射的定理是所谓的同调维数论(homologicaldimension theory)的基础,它使我们能应用代数拓扑的方法在更为一般的假设下研究维数。空间的同调维数(homological dimension of a space)的概念与闭链和同调的概念有关,因此假定,与拓扑空间X同时还给定一个交换群
,称之为系数群。于是可以谈论具有这个系数群的紧统X的闭链,它们的支撑
,特别是谈论X中关于系数域
同调于零的闭链4。
本词条内容贡献者为:
刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所本质映射
图文简介
如果拓扑空间X到拓扑空间Y的映射同伦于一个其值域仅含单个点的映射,则称该映射为非本质映射(inessential mapping)。不是非本质的映射称为本质映射(essential mapping)。映入一个圆周(或n维球面)而其值域不是整个圆周(或球面)的映射是非本质的。从一个区间(或n维胞腔)到一个圆周(或n维球面)中的映射是非本质的。从一个圆周到一个圆周的映射为本质的,其必要充分条件是该圆周的象关于它的中心的旋转数不等于零。
- 来源: 科普中国科学百科
- 上传时间:2018-06-15
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