Кіріспе

Жалпы топологиядағы бөліну аксиомаларының тарихы тылсымды болған, көптеген мағыналар бірдей терминдерге таласқан және көптеген терминдер бір ұғымды білдіру үшін бәсекелескен.

Шығу тегі

Топологиялық кеңістіктің қазіргі жалпы анықтамасынан бұрын көптеген анықтамалар ұсынылды, олардың кейбіреулері (қазір біз ойлағандай) кейбір бөліну аксиомаларын қабылдады. Мысалы, Феликс Хаусдорфтың 1914 жылы берген анықтамасы қазіргі заманғы анықтамаға плюс Хаусдорфтың бөліну аксиомасына тең келеді. Бөліну аксиомалары топ ретінде метрикалауды зерттеуде маңызды рөл атқарды: топологиялық кеңістікке метрикалық кеңістіктің құрылымын қою мүмкіндігі туралы сұрақ. Метрикалық кеңістіктер барлық бөліну аксиомаларын қанағаттандырады; бірақ шындығында, тек кейбір аксиомаларды қанағаттандыратын кеңістіктерді зерттеу толық метрикалану түсінігіне жетелуге көмектеседі. Осылайша алғаш рет бірге зерттелген бөліну аксиомалары қолжетімді кеңістіктер, Хаусдорф кеңістіктер, тұрақты кеңістіктер және қалыпты кеңістіктер аксиомалары болды. Топологтар бұл кеңістіктер кластарына T1, T2, T3 және T4 атауларын берді. Кейіннен бұл нөмірлеу жүйесі T0, T2½, T3½ (немесе Tπ), T5 және T6 болып кеңейтілді. Бірақ бұл тізбекте мәселелер туындады. Бұл идеяның мақсаты – егер i > j болса, әр Ti кеңістігі Tj кеңістігінің арнайы түрі болуы керек еді. Бірақ бұл міндетті түрде дұрыс емес, себебі анықтамалар әртүрлі. Мысалы, тұрақты кеңістік (T3 деп аталады) Хаусдорф кеңістігінен (T2 деп аталады) кемінде тұрақты кеңістіктердің ең қарапайым анықтамасы бойынша, міндетті түрде туындамайды.

Әр түрлі анықтамалар

Барлық авторлар T0, T1 және T2 бойынша келісті. Дегенмен, басқа аксиомалар үшін әртүрлі авторлар, қандай мәселемен айналысып жатқандарына байланысты, өте әртүрлі анықтамаларды қолдануы мүмкін. Мұндай айырмашылықтардың тууы мүмкін, себебі егер топологиялық кеңістік T1 аксиомасын қанағаттандырады деп есептесек, онда әртүрлі анықтамалар (көбінесе) эквивалентті болады. Сондықтан, егер осылай болжаса, ең қарапайым анықтаманы қолдану дұрыс. Бірақ егер мұндай болжам жасалмаса, ең қарапайым анықтама ең тиімді ұғым үшін сәйкес келмеуі мүмкін; қандай жағдайда болса да, ол Ti-дің Tj-ге (транзитивті) логикалық байланысын жояды, мысалы, Хаусдорф емес тұрақты кеңістіктерге мүмкіндік береді. Метризация мәселесімен айналысатын топологтар, әдетте, T1 деп есептейді, өйткені барлық метрикалық кеңістіктер T1 болып табылады. Осылайша, олар Ti үшін ең қарапайым анықтаманы қолданды. Ал T1 деп есептемеген жағдайларда, күрделі анықтамаларды ("қалыпты" және "нормальды") қарапайым анықтамалардан ажырату үшін қолданды. Бұл тәсіл 1970 жылы Линн А. Стин мен Дж. Артур Сибахтың "Топологиядағы қарсы мысалдар" еңбегімен бірге қолданылды. Керісінше, 1955 жылы Джон Л. Келли басқаратын жалпы топологтар көбінесе T1 деп есептемеді, сондықтан олар бөліну аксиомаларын бастапқыда ең жалпы түрде зерттеді. Олар Ti-ді Tj-ге байланыстыратын жақсы қасиетті сақтау үшін Ti үшін күрделі анықтамаларды қолданды. Содан кейін, қарапайым анықтамалар үшін олар сөздерді (қайтадан, "қалыпты" және "нормальды") пайдаланды. Екі тәсілдің де "түпнұсқа" мағыналарын сақтағанын айтуға болады; Т1 кеңістіктері үшін әртүрлі мағыналар бірдей, ал бұл бастапқы контекст болды. Бірақ нәтижесінде әртүрлі авторлар терминдерді қарама-қарсы мағыналарда қолданды. Бұған қоса, кейбір әдебиеттер аксиома мен оны қанағаттандыратын кеңістік арасындағы айырмашылықты нақты көрсетеді, сондықтан T3 кеңістігі T3 және T0 аксиомаларын қанағаттандыруы керек (мысалы, Математика энциклопедиялық сөздігі, 2-басылым). 1970 жылдан бері жалпы топологтардың терминдері, соның ішінде математиканың басқа салаларында, мысалы, анализде, танымалдылығы артып келеді. Бірақ қолданылуы әлі де біркелкі емес.

Толықтай Хаусдорф, Урисон және Т2 кеңістіктері

Стин мен Сибах Урисон кеңістігін "кәдімгі екі нүкте үшін Урисон функциясы бар кеңістік" деп анықтайды. Уиллард мұны толық Хаусдорф кеңістігі деп атайды. Стин мен Зеебах толық Хаусдорф кеңістігін немесе T21/2 кеңістігін – кез келген екі нүктесі жабық аймақтармен бөлінетін кеңістік ретінде анықтайды, ал Уиллард оны Урисон кеңістігі немесе T21/2 кеңістігі деп атайды.