Категория топологических пространств

Материал из testwiki
Перейти к навигации Перейти к поиску

Категория топологических пространств — категория, объекты которой — топологические пространства, а морфизмы — непрерывные отображения, основной объект изучения категорной топологии. Стандартное обозначение — 𝐓𝐨𝐩. Является конкретной категорией, поэтому её объекты можно понимать как множества с дополнительной структурой.

Естественный забывающий функтор, сопоставляющий топологическому пространству его множество-носитель: U:𝐓𝐨𝐩𝐒𝐞𝐭. Этот функтор имеет как левый сопряжённый D:𝐒𝐞𝐭𝐓𝐨𝐩, снабжающий множество дискретной топологией, так и правый сопряжённый I:𝐒𝐞𝐭𝐓𝐨𝐩, снабжающий множество антидискретной топологией. Более того, поскольку любая функция между дискретными или антидискретными пространствами непрерывна, оба этих функтора задают полное вложение категории множеств в 𝐓𝐨𝐩.

Является полной и кополной, то есть в ней существуют все малые пределы и копределы. Забывающий функтор: U:𝐓𝐨𝐩𝐒𝐞𝐭 единственным образом поднимает пределы, а также сохраняет их. Поэтому для получения пределов (копределов) в 𝐓𝐨𝐩 достаточно снабдить нужной топологией пределы (копределы) в 𝐒𝐞𝐭: если F — диаграмма в 𝐓𝐨𝐩 и (L,φ) — предел диаграммы UF в 𝐒𝐞𝐭, то соответствующий предел (копредел) F в 𝐓𝐨𝐩 можно получить, снабдив (L,φ) начальной топологией (конечной топологией).

Мономорфизмы в 𝐓𝐨𝐩 — это непрерывные инъективные отображения; эпиморфизмы — непрерывные сюръективные отображения, а изоморфизмы — гомеоморфизмы. В 𝐓𝐨𝐩 нет нулевых морфизмов, в частности эта категория не предаддитивна.

Не является декартово замкнутой, потому что не для всех её объектов существуют экспоненциалы.

Литература