Кіріспе
Метрикалық кеңістікке гомеоморфты топологиялық кеңістік. Топологияда және математиканың осымен байланысты салаларында, метризацияланатын кеңістік – метрикалық кеңістікке гомеоморфты топологиялық кеңістік. Яғни, егер бір метрика арқылы туындаған топологиясы болса, онда топологиялық кеңістік метризацияланатын болады. Метризация теоремалары – топологиялық кеңістіктің метризациялануы үшін жеткілікті шарттар беретін теоремалар.
In topology and related areas of mathematics, a metrizable space is a topological space that is homeomorphic to a metric space. That is, a topological space is said to be metrizable if there is a metric such that the topology induced by is Metrization theorems are theorems that give sufficient conditions for a topological space to be metrizable.
Қасиеттері
Метризацияланатын кеңістіктер метрикалық кеңістіктерден барлық топологиялық қасиеттерін мұралайды. Мысалы, олар Хаусдорф паракомпакт кеңістіктері (соның салдарынан қалыпты және Тихонов) және бірінші санаулы. Дегенмен, метриканың толықтығы сияқты кейбір қасиеттері мұраланбайды деуге болмайды. Бұл метрикамен байланысты басқа да құрылымдарға да қатысты. Метризацияланатын біркелкі кеңістік, мысалы, гомеоморфты метрикалық кеңістікке қарағанда, әртүрлі қысылу бейнелеулер жиынына ие болуы мүмкін.
Метризация теоремалары
Ең алғашқы танымал метризация теоремаларының бірі – Урысонның метризация теоремасы. Ол әрбір Хаусдорф екінші саналатын тұрақты кеңістіктің метризацияланатынын айтады. Сондықтан, мысалы, әрбір екінші саналатын көптік метризацияланады. (Тарихи ескерту: Мұнда көрсетілген теореманың түрін 1926 жылы Тихонов дәлелдеген. Урысон 1925 жылы қайтыс болғаннан кейін жарияланған еңбегінде әрбір екінші саналатын нормальді Хаусдорф кеңістігі метризацияланатынын көрсеткен). Керісінше дұрыс емес: дискретті метрикаға ие санаусыз жиын сияқты, екінші рет саналатын емес метрикалық кеңістіктер бар. Төменде сипатталған Нагата-Смирнов метризация теоремасы керісінше орындалатын нақты теореманы ұсынады. Урысон теоремасының қарапайым салдары ретінде бірнеше басқа метризация теоремалары туындайды. Мысалы, компактты Хаусдорф кеңістігі егер және тек егер ол екінші саналатын болса, метризацияланады. Урысон теоремасын былайша қайта формулиреуге болады: Топологиялық кеңістік ажыратылатын және метризацияланатын болады, егер және тек егер ол тұрақты, Хаусдорф және екінші саналатын болса. Нагата-Смирнов метризация теоремасы бұл тұжырымды ажыратылмаған жағдайға дейін кеңейтеді. Ол топологиялық кеңістіктің егер және тек егер ол тұрақты, Хаусдорф және σ-жергілікті шекті негізге ие болса, метризацияланатынын айтады. σ-жергілікті шекті негіз – ашық жиындардың жергілікті шекті көп жиынтықтарының бірігуі болып табылатын негіз. Тым жақын теорема үшін Бингтің метризация теоремасын қараңыз. Ажыратылатын метризацияланатын кеңістіктерді Гильберт текшесінің ішкі кеңістігіне гомеоморфты кеңістіктер ретінде сипаттауға болады, яғни, бірлік аралығының (нақты сандардан алынған өзінің табиғи ішкі кеңістік топологиясымен) өзімен санаусыз көбейтіндісі, көбейтінді топологиясымен жабдықталған. Егер әрбір нүктеде метризацияланатын маңай болса, кеңістік жергілікті метризацияланады. Смирнов жергілікті метризацияланатын кеңістіктің егер және тек егер ол Хаусдорф және паракомпакт болса, метризацияланатынын дәлелдеді. Атап айтқанда, көптік паракомпакт болса ғана метризацияланады.
Жергілікті өлшеуге жарамды, бірақ өлшеуге жарамсыз
Екі бастауы бар сызық, сондай-ақ Хаусдорф емес көптүрлілік (осылайша метрикалық кеңістікке айналдырылмайды). Барлық көптүрліліктер сияқты, ол Евклид кеңістігіне жергілікті гомеоморфты, демек жергілікті метрикалық кеңістікке айналдырылатын (бірақ метрикалық кеңістікке айналдырылмайтын) және жергілікті Хаусдорфты (бірақ Хаусдорф емес) болып табылады. Бұл T1 жергілікті реттелген кеңістік, бірақ жартылай реттелген кеңістік емес. Ұзын сызық жергілікті метрикалық кеңістікке айналдырылатын, бірақ метрикалық кеңістікке айналдырылмайтын; белгілі бір мағынада ол "тынышсыз ұзын".