Атлас (топологія)

Цей термін має також інші значення див. атлас .

Атлас - поняття диференціальної геометрії , Що дозволяють вводити на різноманітті додаткові структури; наприклад гладку структуру або комплексну структуру.

Атлас складається з окремих карт, які описують окремі області різноманіття. Якщо під різноманіттям розуміти поверхню Землі, то слова карта і атлас набувають свої звичайні значення.

Нехай K {\ displaystyle K} Нехай K {\ displaystyle K}   - числове   поле   (Наприклад R {\ displaystyle \ mathbb {R}}   або C {\ displaystyle \ mathbb {C}}   ), X {\ displaystyle X}   -   топологічний простір - числове поле (Наприклад R {\ displaystyle \ mathbb {R}} або C {\ displaystyle \ mathbb {C}} ), X {\ displaystyle X} - топологічний простір .

  • Карта - це пара (U, f) {\ displaystyle (U, f)} , де

U {\ displaystyle U} U {\ displaystyle U}   -   відкрите безліч   в X {\ displaystyle X}   f {\ displaystyle f}   -   гомеоморфизм   з U {\ displaystyle U}   в   відкрите безліч   в K n {\ displaystyle K ^ {n}} - відкрите безліч в X {\ displaystyle X} f {\ displaystyle f} - гомеоморфизм з U {\ displaystyle U} в відкрите безліч в K n {\ displaystyle K ^ {n}}

  • Локальна карта вводить в U {\ displaystyle U} криволінійні координати, зіставляючи точці x = f - 1 (t) {\ displaystyle x = f ^ {- 1} (t)} набір чисел t = (t 1,..., t n) {\ displaystyle t = (t ^ {1}, ..., t ^ {n})}
  • Якщо області визначення двох карт (U 1, f 1) {\ displaystyle (U_ {1}, f_ {1})} і (U 2, f 2) {\ displaystyle (U_ {2}, f_ {2})} перетинаються (U 1 ∩ U 2 ≠ ∅ {\ displaystyle U_ {1} \ cap U_ {2} \ neq \ emptyset} ), То між множинами f 1 (U 2) {\ displaystyle f_ {1} (U_ {2})} і f 2 (U 1) {\ displaystyle f_ {2} (U_ {1})} є взаємно зворотні відображення (гомеоморфізм), звані функціями звірення або відображенням склейки: f 12 = f 1 ∘ f 2 - 1 | f 2 (U 1 ∩ U 2): f 2 (U 1 ∩ U 2) → f 1 (U 1 ∩ U 2) f 21 = f 2 ∘ f 1 - 1 | f 1 (U 1 ∩ U 2): f 1 (U 1 ∩ U 2) → f 2 (U 1 ∩ U 2) {\ displaystyle {\ begin {matrix} f_ {12} = f_ {1} \ circ f_ {2} ^ {- 1} | _ {f_ {2} (U_ {1} \ cap U_ {2})} &: \ f_ {2} (U_ {1} \ cap U_ {2}) \ to f_ {1} (U_ {1} \ cap U_ {2}) \\ f_ {21} = f_ {2} \ circ f_ {1} ^ {- 1} | _ {f_ {1} (U_ {1} \ cap U_ {2})} &: \ f_ {1} (U_ {1} \ cap U_ {2}) \ to f_ {2} (U_ {1} \ cap U_ {2}) \ end {matrix}} }
  • Атлас - це безліч узгоджених карт {(U α, f α)} {\ displaystyle \ {(U _ {\ alpha}, f _ {\ alpha}) \}} , Α ∈ A {\ displaystyle \ alpha \ in {\ mathcal {A}}} , Таке, що {U α} {\ displaystyle \ {U _ {\ alpha} \}} утворює покриття простору X {\ displaystyle X} . Тут A {\ displaystyle {\ mathcal {A}}} - деякий безліч індексів. При цьому атлас називається гладким (класу C k {\ displaystyle C ^ {k}} ) Або аналітичним, якщо функції заміни координат f α 1 α 2 {\ displaystyle f _ {\ alpha _ {1} \ alpha _ {2}}} для всіх карт гладкі (класу C k {\ displaystyle C ^ {k}} ) Або аналітичні.
  • Два гладких (аналітичних) атласу називаються узгодженими, якщо їх об'єднання також є гладким (аналітичним) атласом.