Кіріспе
Математикада, әсіресе гомотопия теориясында, топологиялық кеңістіктер арасындағы үздіксіз бейнелеу, егер ол кез келген топологиялық кеңістікке қатысты гомотопияны кеңейту қасиетіне ие болса, кофибрация деп аталады. Яғни, егер кез келген топологиялық кеңістік үшін және кез келген үздіксіз бейнелеулер үшін және , кез келген гомотопия үшін , барлық және үшін (мұнда – бірлік аралығын білдіреді) үздіксіз бейнелеу және гомотопия бар, осындай үшін . Бұл анықтама формальды түрде фибрацияға қарама-қарсы, ол барлық кеңістіктерге қатысты гомотопияны көтеру қасиетін қанағаттандыруы керек; бұл топологиядағы кең Экманн-Хилтон дуалдығының бір мысалы. Кофибрация гомотопиялық теорияның негізгі ұғымы болып табылады. Квиллен гомотопиялық теорияны жалпылама категорияларда жүргізу үшін формальды база ретінде модельдік категория ұғымын ұсынды; модельдік категория фибрациялар, кофибрациялар және әлсіз эквиваленттер деп аталатын морфизмдердің үш ерекше класына және белгілі бір көтеру және факторлау аксиомаларын қанағаттандырады.
,
is a cofibration if it has the homotopy extension property with respect to all topological spaces That is, is a cofibration if for each topological space , and for any continuous maps and with , for any homotopy from to , there is a continuous map and a homotopy from to such that for all and (Here, denotes the unit interval .) This definition is formally dual to that of a fibration, which is required to satisfy the homotopy lifting property with respect to all spaces; this is one instance of the broader Eckmann–Hilton duality in topology. Cofibrations are a fundamental concept of homotopy theory. Quillen has proposed the notion of model category as a formal framework for doing homotopy theory in more general categories; a model category is endowed with three distinguished classes of morphisms called fibrations, cofibrations and weak equivalences satisfying certain lifting and factorization axioms.
Гомотопия теориясы
Келесі мәтінде бірлік аралығын белгілейік. Топологиялық кеңістіктердің шешуі кофибрация деп аталады, егер кез келген шешу үшін, оны кеңейту мүмкін болса, яғни, шешу бар болса, онда шешулердің гомотопиясын шешулердің гомотопиясына дейін кеңейтуге болады. Осы шартты келесі коммутативтік диаграмма арқылы көрсетуге болады, мұнда – жол кеңістігі, ол ашық-жинақ топологиясымен жабдықталған. Модель санатындағы кофибрация туралы түсінік үшін модель санатын қараңыз.
Топологияда
Топологтар ұзақ уақыттан бері "жақсы субкеңістік ендіру" ұғымдарын зерттеп келеді, олардың көптегені картаның кофибрация екенін, немесе керісінше, немесе гомологияға қатысты ұқсас формальды қасиеттері бар екенін көрсетеді. 1937 жылы Борсук егер кеңістік бинормальды болса (яғни нормальды, және оның бірлік аралығымен көбейтіндісі де нормальды) онда оның әрбір жабық субкеңістігі кез келген абсолюттіқ көршілік кері тартылысына қатысты гомотопиялық кеңейту қасиетіне ие екенін дәлелдеді. Сол сияқты, егер жабық субкеңістік болса және субкеңістіктің кіріктірілуі абсолюттіқ көршілік кері тартылысы болса, онда кіріктірілу кофибрация болып табылады. Хатчердің "Алгебралық топология" кіріспелік оқулығы кофибрацияға байланысты сингулярлы гомологияда бірдей ұзын дәл тізбекке ие "жақсы жұп" деген техникалық ұғымды қолданады, бірақ олар эквивалентті емес. Кофибрация ұғымы олардан ерекшеленеді, себебі оның гомотопиялық-теориялық анықтамасы формальды талдау мен жалпылауға ыңғайлырақ. Егер топологиялық кеңістіктер арасындағы үздіксіз карта болса, онда карталау цилиндрі деп аталатын байланысты топологиялық кеңістік бар. канондық субкеңістік кіріктірілуі және төмендегі коммутативті диаграммада көрсетілгендей проекциялық карта бар. Мұндай жағдайда, кофибрация болып табылады және гомотопиялық эквиваленттілік болып табылады. Бұл нәтижені "әр карта гомотопиялық категорияда кофибрацияға эквивалентті" деп қорытуға болады. Арне Стрём осы нәтижені күшейте отырып, әрбір карта кофибрация мен гомотопиялық эквиваленттіліктің композициясы ретінде жіктеледі, бұл гомотопиялық эквиваленттілік сонымен қатар фибрация болып табылады. Егер кіріктіру картасы кофибрация болса, онда ерекшеленген базалық нүктесі бар топологиялық кеңістік жақсы бағытталған деп айтылады. Қатты дискінің шекаралық сферасының кіріктіру картасы әрбір жағдайда кофибрация болып табылады. Жиі қолданылатын факт – жасушалық кіріктіру кофибрация болып табылады (мысалы, егер CW жұбы болса, онда кофибрация). Бұл аталған фактінен және кофибрациялар итермелеулер бойынша тұрақты екендігінен туындайды, себебі итермелеулер – скелетке жабыстыру карталары болып табылады.
A frequently used fact is that a cellular inclusion is a cofibration (so, for instance, if is a CW pair, then is a cofibration). This follows from the previous fact and the fact that cofibrations are stable under pushout, because pushouts are the gluing maps to the skeleton.
Тізбекті кешендер
Абельдік категориясы жеткілікті проективті болсын. Егер біз -дәрежелердегі тізбектес кешендер санатын деп белгілесек, онда pg 1.2 мысалындағы модельдік категория құрылымы бар, онда әлсіз эквиваленттер квази-изоморфизмдер, фибрациялар эпиморфизмдер, ал кофибрациялар – градус бойынша моник және кокернел кешені – проективті объектілердің кешені болып табылады. Осыдан келіп, кофибрациялық объектілердің барлық объектілері проективті болады.
Қарапайым жиынтықтар
Симплициалдық жиынтықтар санаты 1.3 модельдік категория құрылымына ие, онда фибрациялар дәл Кан фибрациялары, кофибрациялар – барлық инъективті бейнелеулер, ал әлсіз эквиваленттер – геометриялық іске асыру функторы қолданғаннан кейін гомотопиялық эквиваленттерге айналатын симплициалдық бейнелеулер.
Қасиеттері
Хаусдорф кеңістіктері үшін, әрбір кофибрация жабық кіріктіру (жабық бейнемен инъективті) болып табылады; нәтиже сондай-ақ әлсіз Хаусдорф кеңістіктеріне де қолданылады. Кофибрацияның кеңейтілуі – кофибрация. Яғни, егер кез келген (үзділіссіз) бейнелеу (компактты түрде жасалған кеңістіктер арасында) және кофибрация болса, онда туындаған бейнелеу кофибрация болады. Бейнелеу цилиндрін кофибрацияның және (бірлік аралығының бір ұшындағы) кіріктірудің кеңейтілуі ретінде қарастыруға болады. Яғни, бейнелеу цилиндрін кеңейтілудің әмбебап қасиеті бойынша, кез келген X кеңістігі үшін бейнелеу цилиндрін құру мүмкін болғанда ғана кофибрация деп анықтауға болады. (A, X) кофибрациясы бар, егер және тек қана егер -тен -ға кері бейнелеу болса, себебі бұл кеңейтілу болып табылады және осылайша диаграммадағы кез келген кеңістікке бейнелеулерді тудырады. Деформациялық кері тартылатын жұптар және маңайлық деформациялық кері тартылатын жұптар үшін де ұқсас тепе-теңдіктерді айтуға болады.
Кофибрантты ауыстыру
Ескеріңіз, модельдер санатында егер кофибрация болмаса, онда карталау цилиндрі кофибрациялық ауыстыру құралады. Шындығында, егер біз тек топологиялық кеңістіктер санатында жұмыс істесек, нүктеден кеңістікке дейінгі кез келген карта үшін кофибрант алмастыру кофибрациялық ауыстыруды құрайды.
Кофибр
Кофибрация үшін кофибрацияны туындаған коэффициенттік кеңістік деп анықтаймыз. Жалпы, үшін, кофибрация 59-бетте коэффициенттік кеңістік ретінде анықталады, ол картаның гомотопиялық конусы болып табылады. Гомотопиялық тұрғыдан алғанда, кофибрация картаның гомотопиялық кокернелі ретінде әрекет етеді. Шындығында, нүктеленген топологиялық кеңістіктер үшін, гомотопиялық лимит -тің гомотопиялық лимиті болып табылады. Шындығында, карталар тізбегі кофибрация тізбегімен бірге келеді, ол триангуляцияланған санаттардағы ерекше үшбұрыш сияқты әрекет етеді.