Введение

Топология на декартовых произведениях топологических пространств

В топологии и смежных областях математики пространство произведения представляет собой декартово произведение семейства топологических пространств, снабжённое естественной топологией, называемой топологией произведения. Эта топология отличается от другой, возможно, более интуитивно понятной топологии, называемой топологией коробки, которую также можно задать пространству произведения, и которая совпадает с топологией произведения, когда произведение берётся по конечному числу пространств. Однако топология произведения является "правильной" в том смысле, что она делает пространство произведения категориальным произведением своих сомножителей, в то время как топология коробки слишком детальна; в этом смысле топология произведения является естественной топологией на декартовом произведении.

Аксиомы выбора

Один из многих способов выразить аксиому выбора — утверждать, что она эквивалентна утверждению о том, что декартово произведение коллекции непустых множеств не пусто. Доказательство этой эквивалентности утверждению аксиомы, сформулированному в терминах функций выбора, очевидно: достаточно выбрать элемент из каждого множества, чтобы найти представитель в произведении. Обратно, представитель произведения — это множество, содержащее ровно один элемент из каждого компонента. Аксиома выбора вновь возникает при изучении (топологических) пространств произведений; например, теорема Тихонова о компактных множествах представляет собой более сложный и тонкий пример утверждения, требующего аксиомы выбора и эквивалентного ей в наиболее общей формулировке, и демонстрирует, почему топология произведения может считаться более полезной топологией для декартова произведения.