拓扑流形

在數學中,拓撲流形( topological manifold )是一個「局部上看起來像是 \R^n 」的拓樸空間,是微分幾何的主要研究對象。所有其他類型的流形( manifolds )都是帶有額結構的拓撲流形。例如可微流形是一個帶有額外的「微分結構」的拓撲流形;而光滑流形則要求這個「微分結構」要是無窮可微的。

形式定義
一個 n 維拓撲流形(或簡稱流形)是一個拓撲空間 M ,滿足以下性質:

M 是豪斯多夫空间。

M 是第二可數空間。

對於每個 M 中的點,找的到一個該點的鄰域 U ,使得 U 和 \R^n 同胚。

範例

  • 連續函數的圖形。
  • n 維的球體。
  • n 維射影空間。
  • 環面

範例
n 維流形

  • n 維歐幾里得空間 \R^n 是一個 n 維拓撲流形。
  • 離散空間是一個 0 維拓撲流形。
  • 圓形是一個緊緻的 1 維拓撲流形。
  • 環面和克萊因瓶是緊緻的 2 維拓撲流形。
  • n 維的球面是一個緊緻的 n 維流形。
  • n 維的環面是一個緊緻的 n 維流形。

參考文獻
引用

書籍
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