Кіріспе
Математикада топологиялық кеңістіктер категориясы, көбінесе Top деп белгіленеді, объектілері топологиялық кеңістіктер және морфизмдері үздіксіз бейнелеулер болатын категория. Бұл категория, себебі екі үздіксіз бейнелеудің композициясы да үздіксіз болады, ал сәйкестік функциясы үздіксіз. Категориялық теорияның әдістерін қолдана отырып Top және топологиялық кеңістіктердің қасиеттерін зерттеу категориалық топология деп аталады. Ескерту: Кейбір авторлар Top атауын топологиялық манифольдтар, объектілер ретінде ықшам түрде туындаған кеңістіктер және морфизмдер ретінде үздіксіз бейнелеулер немесе ықшам түрде туындаған нашар Хаусдорф кеңістіктері категориялары үшін қолданады.
compactly generated spaces as objects and continuous maps as morphisms or with the category of compactly generated weak Hausdorff spaces.
Басқа қасиеттері
Жоғарғы жақтағы мономорфизмдер — инъективті үздіксіз бейнелеулер, эпиморфизмдер — сюръективті үздіксіз бейнелеулер, ал изоморфизмдер — гомеоморфизмдер. Экстремалды мономорфизмдер (изоморфизмге дейін) — кеңістік кіріктірулер. Шындығында, Top-тың барлық экстремалды мономорфизмдері күштірек қасиетке ие, яғни тұрақты. Экстремалды эпиморфизмдер (негізінен) — бөлу карталары. Кез келген экстремалды эпиморфизм тұрақты. Бөлінген мономорфизмдер (негізінен) — кері тартылатын кеңістіктердің олардың қоршаған кеңістігіне енгізілуі. Бөлінген эпиморфизмдер (изоморфизмге дейін) — кеңістіктің кері тартылатын кеңістігінің біріне үздіксіз сюръективті бейнелеулер. Top-та нөлдік морфизмдер жоқ, сондықтан бұл категория алдын ала қосымша емес. Top — карталық жабық емес (демек, топос та емес), өйткені ол барлық кеңістік үшін экспоненциалдық объектілерге ие емес. Бұл мүмкіндік қажет болған жағдайда, көбінесе компактты түрде құрылған Гаусдорф кеңістіктерінің толық кіші категориясына CGHaus немесе компактты түрде құрылған әлсіз Гаусдорф кеңістіктерінің категориясына шектеледі. Дегенмен, Top — псевдотопологиялардың экспоненциалдық категориясына кіреді, ол өз кезегінде конвергенция кеңістіктерінің (сонымен қатар экспоненциалдық) категориясының кіші категориясы болып табылады.
Басқа санаттармен байланысы
Топ• нүктелі топологиялық кеңістіктер санаты – Топ категориясының үстіңгі қима санаты. Гомотопиялық hTop санаты нысандар үшін топологиялық кеңістіктерді, ал морфизмдер үшін үздіксіз бейнелеулердің гомотопиялық теңдестік кластарын қамтиды. Бұл Топ санатының бөлігі. Сол сияқты, hTop• нүктелі гомотопиялық санатын құруға болады. Топ санатында Hausdorff кеңістіктерінің маңызды Haus санаты толық кішісанат ретінде орналасқан. Бұл кішісанаттың қосымша құрылымы эпиморфизмдердің көбірек болуына мүмкіндік береді: іс жүзінде, осы кішісанаттағы эпиморфизмдер – кодоменаларындағы тығыз бейнелері бар морфизмдер, сондықтан эпиморфизмдер міндетті түрде сюръективті болуы керек емес. Top санатында компактты түрде жасалған Hausdorff кеңістіктерінің толық CGHaus кішісанаты бар, ол Картезиан жабық санатының маңызды қасиетіне ие, сонымен қатар қызығушылық тудыратын барлық кеңістіктерді қамтиды. Бұл CGHaus-ты топологиялық кеңістіктердің әсіресе ыңғайлы санаты етеді, ол көбінесе Top санатының орнына қолданылады. Set санатына ұмыту функторының сол және оң жақтағы қосымшалары бар, бұл туралы жоғарыда нақты санатар бөлімінде айтылған. Топологиялық кеңістікті оның ашық жиындар локаліне жіберетін Loc локальдер санатына функтор бар. Бұл функторда әр локальді оның нүктелер топологиялық кеңістігіне жіберетін оң жақтағы қосымшасы бар. Бұл қосымша адал кеңістіктер мен кеңістіктік локальдер арасындағы тепе-теңдікке дейін шектеледі. Гомотопиялық гипотеза Top санатын ∞Grpd, ∞ группоидтар санатымен байланыстырады. Гипотеза бойынша, ∞ группоидтар әлсіз гомотопиялық теңдестік бойынша топологиялық кеңістіктерге тең.