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同倫範疇

鎖定
數學拓撲學領域中,同倫範疇是處理同倫問題時格外便利的範疇論語言。
中文名
同倫範疇
外文名
homotopy category
所屬學科
範疇論
屬    性
範疇論語言

同倫範疇定義

為範疇,若範疇
的對象為
中對象,
的態射為
中態射的同倫類,則
稱為同倫範疇

同倫範疇性質

同倫等價
同構 [3] 

同倫範疇介紹

數學拓撲學領域中,同倫範疇是處理同倫問題時格外便利的範疇論語言。它的對象是拓撲空間,態射是連續函數的同倫類,這是商範疇的一個例子;由於同倫關係在映射的合成下不變,同倫範疇的定義是明確的。所有拓撲空間構成的同倫範疇通常記為
;有時也會考慮較小一類的空間,例如緊生成豪斯多夫空間或CW復形 [1] 
設 X,Y為拓撲空間,它們在同倫範疇中的態射集記為 [X,Y]。同倫理論的基本課題之一便是研究[X,Y],例如當X,Y 是球面時, [X,Y]的計算就歸結到同倫羣的計算。

同倫範疇基點

在應用上,我們常須考慮空間中的特定一點,稱為該空間的基點。指定了基點的拓撲空間稱為帶基點的空間。嚴格而言,同倫羣(例如基本羣)的定義依賴於基點,不同的選擇會差一個同構
我們可以考慮帶點空間構成的範疇,其對象為(X,x)(
),態射
為滿足f(x)=y的連續映射。同理,可以定義帶點映射之間的同倫
為滿足h(x,t)=y的同倫。由此得到的商範疇稱為帶點同倫範疇,常記為
,態射集記為
在處理帶基點的空間時,空間的積與不交併都要作相應的改變。

同倫範疇同倫理論

同倫理論中有一些適用於所有空間的一般結果,但隨着理論漸深,往往需要考慮更小的一類空間。CW復形適用於大部分的問題,它的好處之一體現於布朗表示定理,缺陷則在於CW復形之間的函數空間不一定是CW復形,針對後者,緊生成豪斯多夫空間更富彈性,它包括了所有CW復形、局部緊空間與第一可數空間(例如度量空間)。 [2] 
近來同倫理論發展的一個里程碑是空間,這可以説是一種適用於拓撲學的導範疇觀念。以模型範疇的方法也可以定義譜,這推廣了拓撲空間的情形,但較為抽象。
參考資料
  • 1.    J. P. May, A Concise Course in Algebraic Topology (1999), The University of Chicago Press.
  • 2.    賀偉. Locale 同倫理論[J]. 數學學報, 2003, 46(5): 951-960.
  • 3.    J. P. May.代數拓撲簡明教程 第1卷:Springer,1999