Русская Википедия:Категория топологических пространств

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

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

Естественный забывающий функтор, сопоставляющий топологическому пространству его множество-носитель: <math>U \colon \mathbf{Top} \to \mathbf{Set}</math>. Этот функтор имеет как левый сопряжённый <math>D \colon \mathbf{Set} \to \mathbf{Top}</math>, снабжающий множество дискретной топологией, так и правый сопряжённый <math>I \colon \mathbf{Set} \to \mathbf{Top}</math>, снабжающий множество антидискретной топологией. Более того, поскольку любая функция между дискретными или антидискретными пространствами непрерывна, оба этих функтора задают полное вложение категории множеств в <math>\mathbf{Top}</math>.

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

Мономорфизмы в <math>\mathbf{Top}</math> — это непрерывные инъективные отображения; эпиморфизмы — непрерывные сюръективные отображения, а изоморфизмы — гомеоморфизмы. В <math>\mathbf{Top}</math> нет нулевых морфизмов, в частности эта категория не предаддитивна.

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

Литература