हॉसडॉर्फ समष्टि: Difference between revisions

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[[टोपोलॉजी]] और गणित की संबंधित शाखाओं में, हॉसडॉर्फ स्पेस ({{IPAc-en|ˈ|h|aʊ|s|d|ɔːr|f}} {{Respell|HOWS|dorf}}, {{IPAc-en|ˈ|h|aʊ|z|d|ɔːr|f}} {{Respell|HOWZ|dorf}}<ref>{{cite web |url = https://www.dictionary.com/browse/hausdorff-space |title = हॉसडॉर्फ़ अंतरिक्ष परिभाषा और अर्थ|access-date = 15 June 2022 }}</ref>), पृथक स्थान या टी<sub>2</sub> स्पेस [[टोपोलॉजिकल स्पेस]] है, जहां किन्हीं दो अलग-अलग बिंदुओं के लिए, प्रत्येक के [[पड़ोस (गणित)]] मौजूद होते हैं जो दूसरे से [[असंयुक्त सेट]] होते हैं। कई पृथक्करण सिद्धांतों में से जो टोपोलॉजिकल स्पेस पर लगाए जा सकते हैं, हॉसडॉर्फ स्थिति (टी<sub>2</sub>) सबसे ज्यादा इस्तेमाल और चर्चा में है। इसका तात्पर्य अनुक्रमों, [[नेट (टोपोलॉजी)]] और [[फ़िल्टर (टोपोलॉजी)]] की सीमा के अनुक्रम की विशिष्टता से है।<ref>{{cite web | url=https://ncatlab.org/nlab/show/separation+axioms | title=Separation axioms in nLab }}</ref>
[[टोपोलॉजी]] और गणित की संबंधित शाखाओं में, हॉसडॉर्फ स्पेस ({{IPAc-en|ˈ|h|aʊ|s|d|ɔːr|f}} {{Respell|HOWS|dorf}}, {{IPAc-en|ˈ|h|aʊ|z|d|ɔːr|f}} {{Respell|HOWZ|dorf}}<ref>{{cite web |url = https://www.dictionary.com/browse/hausdorff-space |title = हॉसडॉर्फ़ अंतरिक्ष परिभाषा और अर्थ|access-date = 15 June 2022 }}</ref>), अलग किया गया स्पेस या '''T<sub>2</sub>''' स्पेस [[टोपोलॉजिकल स्पेस]] है, जहां किन्हीं दो अलग-अलग बिंदुओं के लिए, प्रत्येक के [[पड़ोस (गणित)|समीप  (गणित)]] उपस्तिथ  होते हैं जो दूसरे से [[असंयुक्त सेट|असंयुक्त समुच्चय]] होते हैं। कई पृथक्करण सिद्धांतों में से जो टोपोलॉजिकल स्पेस पर लगाए जा सकते हैं, हॉसडॉर्फ स्पेश ('''T<sub>2</sub>''') सबसे अधिक बार उपयोग और चर्चा की जाती है। इसका तात्पर्य अनुक्रमों, नेट्स  [[नेट (टोपोलॉजी)|(टोपोलॉजी)]] और [[फ़िल्टर (टोपोलॉजी)]] की सीमा के अनुक्रम की विशिष्टता से होता  है।<ref>{{cite web | url=https://ncatlab.org/nlab/show/separation+axioms | title=Separation axioms in nLab }}</ref>


हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्थान का नाम टोपोलॉजी के संस्थापकों में से [[फ़ेलिक्स हॉसडॉर्फ़]] के नाम पर रखा गया है। हॉसडॉर्फ़ की टोपोलॉजिकल स्पेस की मूल परिभाषा (1914 में) में हॉसडॉर्फ़ स्थिति को [[स्वयंसिद्ध]] के रूप में शामिल किया गया था।
इस प्रकार से हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्पेस  का नाम टोपोलॉजी के संस्थापकों में से [[फ़ेलिक्स हॉसडॉर्फ़]] के नाम पर रखा गया है। और  हॉसडॉर्फ़ की टोपोलॉजिकल स्पेस की मूल परिभाषा (1914 में) में हॉसडॉर्फ़ स्पेश को [[स्वयंसिद्ध]] के रूप में सम्मिलित  किया गया था।


== परिभाषाएँ ==
== परिभाषाएँ ==
[[File:Hausdorff space.svg|thumb|203px|right|बिंदु x और y, उनके संबंधित पड़ोस U और V द्वारा अलग किए गए हैं।]]अंक <math>x</math> और <math>y</math> टोपोलॉजिकल स्पेस में <math>X</math> [[अस्तित्वगत परिमाणीकरण]] के पड़ोस से [[पड़ोस (टोपोलॉजी)]] को अलग किया जा सकता है <math>U</math> का <math>x</math> और पड़ोस <math>V</math> का <math>y</math> ऐसा है कि <math>U</math> और <math>V</math> असंयुक्त समुच्चय हैं <math>(U\cap V=\varnothing)</math>. <math>X</math> यदि कोई दो अलग-अलग बिंदु हों तो यह हॉसडॉर्फ़ स्थान है <math>X</math> पड़ोस से अलग हो गए हैं। यह स्थिति तीसरी पृथक्करण स्वयंसिद्ध है (टी के बाद)।<sub>0</sub> और टी<sub>1</sub>), यही कारण है कि हॉसडॉर्फ रिक्त स्थान को टी भी कहा जाता है<sub>2</sub> रिक्त स्थान ''पृथक स्थान'' नाम का भी प्रयोग किया जाता है।
[[File:Hausdorff space.svg|thumb|203px|right|बिंदु x और y, उनके संबंधित समीप  U और V द्वारा अलग किए गए हैं।]]अंक <math>x</math> और <math>y</math> टोपोलॉजिकल स्पेस में <math>X</math> [[अस्तित्वगत परिमाणीकरण]] के समीप  से [[पड़ोस (टोपोलॉजी)|समीप  (टोपोलॉजी)]] को अलग किया जा सकता है <math>U</math> का <math>x</math> और समीप  <math>V</math> का <math>y</math> ऐसा है कि <math>U</math> और <math>V</math> असंयुक्त समुच्चय हैं <math>(U\cap V=\varnothing)</math>. <math>X</math> यदि कोई दो अलग-अलग बिंदु हों तो <math>X</math> यह हॉसडॉर्फ़ स्पेस  है  समीप  से अलग हो गए हैं। यह स्पेश तीसरी पृथक्करण स्वयंसिद्ध है ('''T'''<sub>0</sub> के बाद और '''T'''<sub>1</sub>), यही कारण है कि हॉसडॉर्फ रिक्त स्पेस  को '''T<sub>2</sub>''' भी कहा जाता है रिक्त स्पेस  ''पृथक स्पेस'' नाम का भी प्रयोग किया जाता है।


एक संबंधित, लेकिन कमज़ोर, धारणा पूर्व-नियमित स्थान की है। <math>X</math> यदि किन्हीं दो [[स्थलाकृतिक रूप से भिन्न]] बिंदुओं को असंयुक्त पड़ोस द्वारा अलग किया जा सकता है, तो यह पूर्व-नियमित स्थान है। पूर्व-नियमित स्थान को R भी कहा जाता है<sub>1</sub> अंतरिक्ष।
एक संबंधित, जिससे  निःशक्त , धारणा पूर्व-नियमित स्पेस  की है। यदि किन्हीं दो [[स्थलाकृतिक रूप से भिन्न]] बिंदुओं को असंयुक्त समीप  द्वारा अलग किया जा सकता है, तो <math>X</math> यह पूर्व-नियमित स्पेस  है। पूर्व-नियमित स्पेस  को R<sub>1</sub> भी कहा जाता है अंतरिक्ष।


इन दोनों स्थितियों के बीच संबंध इस प्रकार है। टोपोलॉजिकल स्पेस हॉसडॉर्फ है यदि और केवल यदि यह प्रीरेगुलर (यानी टोपोलॉजिकल रूप से अलग-अलग बिंदु पड़ोस से अलग हो जाते हैं) और [[कोलमोगोरोव स्थान]] (यानी अलग-अलग बिंदु टोपोलॉजिकल रूप से अलग-अलग होते हैं) दोनों हैं। टोपोलॉजिकल स्पेस प्रीरेगुलर है यदि और केवल तभी जब इसका [[कोलमोगोरोव भागफल]] हॉसडॉर्फ हो।
इन दोनों स्थितियों के मध्य  संबंध इस प्रकार से होते  है। जैसे  टोपोलॉजिकल स्पेस हॉसडॉर्फ है यदि और केवल यदि यह पूर्व-नियमित  (अर्थात  टोपोलॉजिकल रूप से अलग-अलग बिंदु समीप  से अलग हो जाते हैं) और [[कोलमोगोरोव स्थान|कोलमोगोरोव स्पेस]] (अर्थात  अलग-अलग बिंदु टोपोलॉजिकल रूप से अलग-अलग होते हैं) दोनों हैं। टोपोलॉजिकल स्पेस पूर्व-नियमित  होते  है यदि और केवल तभी जब इसका [[कोलमोगोरोव भागफल]] हॉसडॉर्फ हो।


== समतुल्य ==
== समतुल्य ==


टोपोलॉजिकल स्पेस के लिए<math>X</math>, निम्नलिखित समतुल्य हैं:<ref>{{Cite web|url=https://ncatlab.org/nlab/show/separation+axioms#EquivalentIncarnationsOfTheAxioms|title=nLab में पृथक्करण अभिगृहीत|website=ncatlab.org|access-date=2020-01-01}}</ref>
टोपोलॉजिकल स्पेस <math>X</math>, के लिए निम्नलिखित समतुल्य हैं:<ref>{{Cite web|url=https://ncatlab.org/nlab/show/separation+axioms#EquivalentIncarnationsOfTheAxioms|title=nLab में पृथक्करण अभिगृहीत|website=ncatlab.org|access-date=2020-01-01}}</ref>
* <math>X</math> हॉसडॉर्फ़ स्थान है।
* <math>X</math> हॉसडॉर्फ़ स्पेस  है।
* नेट (टोपोलॉजी) की सीमाएं<math>X</math>विशिष्ट हैं।<ref name=Willard04_86_7>{{harvnb|Willard|2004|pp=86–87}}</ref>
* <math>X</math> में  नेट की सीमाएं विशिष्ट हैं।<ref name=Willard04_86_7>{{harvnb|Willard|2004|pp=86–87}}</ref>  
* फिल्टर (टोपोलॉजी) की सीमाएं चालू<math>X</math>विशिष्ट हैं।<ref name=Willard04_86_7/>* कोई भी [[सिंगलटन सेट]] <math>\{ x \} \subset X</math> के सभी पड़ोस (गणित) के प्रतिच्छेदन के बराबर है<math>x</math>.<ref>{{harvnb|Bourbaki|1966|p=75}}</ref> (का बंद पड़ोस<math>x</math>एक [[बंद सेट]] है जिसमें x युक्त खुला सेट होता है।)
* फिल्टर (टोपोलॉजी) की सीमाएं चालू <math>X</math> विशिष्ट हैं।<ref name=Willard04_86_7/>  
* विकर्ण<math>\Delta = \{ (x, x) \mid x \in X \}</math>[[उत्पाद स्थान]] के सबसेट के रूप में बंद सेट है<math>X \times X</math>.
*कोई भी [[सिंगलटन सेट|सिंगलटन समुच्चय]] <math>\{ x \} \subset X</math> के सभी समीप  (गणित) के प्रतिच्छेदन <math>x</math> के समान  है.<ref>{{harvnb|Bourbaki|1966|p=75}}</ref> (का बंद समीप <math>x</math>एक [[बंद सेट|बंद समुच्चय]] है जिसमें <math>x</math> युक्त खुला समुच्चय  होता है।)
* दो बिंदुओं के साथ असतत स्थान से कोई भी इंजेक्शन<math>X</math>मानचित्र के संबंध में दो खुले बिंदुओं और बंद बिंदु से बिंदु तक सीमित टोपोलॉजिकल स्थान से उठाने की संपत्ति है।
* विकर्ण<math>\Delta = \{ (x, x) \mid x \in X \}</math>[[उत्पाद स्थान|उत्पाद स्पेस]] के उपसमुच्चय  <math>X \times X</math> के रूप में बंद समुच्चय  है.
* दो बिंदुओं के साथ असतत स्पेस  से कोई भी इंजेक्शन मानचित्र  <math>X</math> के संबंध में दो खुले बिंदुओं और बंद बिंदु से बिंदु तक सीमित टोपोलॉजिकल स्पेस  से उठाने की संपत्ति है।


== हॉसडॉर्फ़ और गैर-हॉसडॉर्फ़ स्थानों के उदाहरण ==
== हॉसडॉर्फ़ और गैर-हॉसडॉर्फ़ स्पेस के उदाहरण ==
{{see also|Non-Hausdorff manifold}}
{{see also|गैर-हॉसडॉर्फ़ मैनिफोल्ड}}


[[गणितीय विश्लेषण]] में आने वाले लगभग सभी स्थान हॉसडॉर्फ हैं; सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि [[वास्तविक संख्या]]एँ (वास्तविक संख्याओं पर मानक [[मीट्रिक टोपोलॉजी]] के तहत) हॉसडॉर्फ़ स्थान हैं। अधिक सामान्यतः, सभी [[मीट्रिक स्थान]] हॉसडॉर्फ हैं। वास्तव में, विश्लेषण में उपयोग के कई स्थान, जैसे कि [[टोपोलॉजिकल समूह]] और [[ टोपोलॉजिकल मैनिफ़ोल्ड |टोपोलॉजिकल मैनिफ़ोल्ड]] , की परिभाषाओं में हॉसडॉर्फ स्थिति स्पष्ट रूप से बताई गई है।
[[गणितीय विश्लेषण]] में आने वाले लगभग सभी स्पेस  हॉसडॉर्फ हैं; सबसे महत्वपूर्ण संवाद  यह है कि [[वास्तविक संख्या]]एँ (वास्तविक संख्याओं पर मानक [[मीट्रिक टोपोलॉजी]] के तहत) हॉसडॉर्फ़ स्पेस  हैं। अधिक सामान्यतः, सभी [[मीट्रिक स्थान|मीट्रिक स्पेस]] हॉसडॉर्फ हैं। वास्तव में, विश्लेषण में उपयोग के कई स्पेस , जैसे कि [[टोपोलॉजिकल समूह]] और [[ टोपोलॉजिकल मैनिफ़ोल्ड |टोपोलॉजिकल मैनिफ़ोल्ड]] , की परिभाषाओं में हॉसडॉर्फ स्पेश स्पष्ट रूप से बताई गई है।


टोपोलॉजी का सरल उदाहरण जो T1 स्पेस|T है<sub>1</sub>लेकिन हॉसडॉर्फ़ [[अनंत सेट]] पर परिभाषित [[सहपरिमित टोपोलॉजी]] नहीं है, जैसा कि [[बेशुमार सेट]] पर परिभाषित [[सहगणनीय टोपोलॉजी]] है
टोपोलॉजी का सरल उदाहरण जो T<sub>1</sub> स्पेस है जिससे  हॉसडॉर्फ़ [[अनंत सेट|अनंत समुच्चय]] पर परिभाषित [[सहपरिमित टोपोलॉजी]] नहीं है, जैसा कि [[बेशुमार सेट|असंख्य समुच्चय]] पर परिभाषित [[सहगणनीय टोपोलॉजी]] है


[[स्यूडोमेट्रिक स्पेस]] स्थान आमतौर पर हॉसडॉर्फ़ नहीं हैं, लेकिन वे पूर्व-नियमित हैं, और विश्लेषण में उनका उपयोग आमतौर पर केवल हॉसडॉर्फ़ गेज रिक्त स्थान के निर्माण में होता है। वास्तव में, जब विश्लेषक गैर-हॉसडॉर्फ़ स्थान पर दौड़ते हैं, तो यह अभी भी शायद कम से कम पूर्व-नियमित होता है, और फिर वे इसे इसके कोलमोगोरोव भागफल से बदल देते हैं, जो कि हॉसडॉर्फ़ है।<ref>See for instance [[Lp space#Lp spaces and Lebesgue integrals]], [[Banach–Mazur compactum]] etc.</ref>
[[स्यूडोमेट्रिक स्पेस]] सामान्यतः  हॉसडॉर्फ़ नहीं होते  हैं, जिससे  वे पूर्व-नियमित हैं, और विश्लेषण में उनका उपयोग सामान्यतः  केवल हॉसडॉर्फ़ गेज रिक्त स्पेस  के निर्माण में होता है। वास्तव में, जब विश्लेषक गैर-हॉसडॉर्फ़ स्पेस  पर आगे की ओर बढ़ता  हैं, तो यह अभी भी संभवतः  कम से कम पूर्व-नियमित होता है, और फिर वे इसे इसके कोलमोगोरोव भागफल से परिवर्तित  देते हैं, जो कि हॉसडॉर्फ़ है।<ref>See for instance [[Lp space#Lp spaces and Lebesgue integrals]], [[Banach–Mazur compactum]] etc.</ref>


इसके विपरीत, [[अमूर्त बीजगणित]] और [[बीजगणितीय ज्यामिति]] में गैर-प्रीरेगुलर रिक्त स्थान अधिक बार पाए जाते हैं, विशेष रूप से [[बीजगणितीय विविधता]] या रिंग के स्पेक्ट्रम पर [[ज़ारिस्की टोपोलॉजी]] के रूप में। वे [[अंतर्ज्ञानवादी तर्क]] के [[मॉडल सिद्धांत]] में भी उत्पन्न होते हैं: प्रत्येक [[पूर्ण जाली]] [[हेयटिंग बीजगणित]] कुछ टोपोलॉजिकल स्पेस के खुले सेटों का बीजगणित है, लेकिन इस स्थान को प्रीरेगुलर होने की आवश्यकता नहीं है, हॉसडॉर्फ तो बिल्कुल भी नहीं, और वास्तव में आमतौर पर दोनों में से कोई भी नहीं है। [[स्कॉट डोमेन]] की संबंधित अवधारणा में गैर-प्रीरेगुलर रिक्त स्थान भी शामिल हैं।
इसके विपरीत, [[अमूर्त बीजगणित]] और [[बीजगणितीय ज्यामिति]] में गैर-पूर्व-नियमित  रिक्त स्पेस  अधिक बार पाए जाते हैं, विशेष रूप से [[बीजगणितीय विविधता]] या रिंग के स्पेक्ट्रम पर [[ज़ारिस्की टोपोलॉजी]] के रूप में। वे [[अंतर्ज्ञानवादी तर्क]] के [[मॉडल सिद्धांत]] में भी उत्पन्न होते हैं: प्रत्येक [[पूर्ण जाली|संपूर्ण]] [[हेयटिंग बीजगणित]] कुछ टोपोलॉजिकल स्पेस के खुले समुच्चय का बीजगणित है, जिससे  इस स्पेस  को पूर्व-नियमित  होने की आवश्यकता नहीं है, हॉसडॉर्फ तो बिल्कुल भी नहीं, और वास्तव में सामान्यतः  दोनों में से कोई भी नहीं है। [[स्कॉट डोमेन]] की संबंधित अवधारणा में गैर-पूर्व-नियमित  रिक्त स्पेस  भी सम्मिलित होते  हैं।


जबकि अभिसरण जाल और फिल्टर के लिए अद्वितीय सीमाओं के अस्तित्व का तात्पर्य है कि स्थान हॉसडॉर्फ है, गैर-हॉसडॉर्फ टी भी हैं<sub>1</sub> वे स्थान जिनमें प्रत्येक अभिसरण अनुक्रम की अद्वितीय सीमा होती है।<ref>{{cite journal |last=van Douwen |first=Eric K. |title=An anti-Hausdorff Fréchet space in which convergent sequences have unique limits |journal=[[Topology and Its Applications]] |volume=51 |issue=2 |year=1993 |pages=147–158 |doi=10.1016/0166-8641(93)90147-6 |doi-access=free }}</ref> ऐसे स्थानों को यूएस स्पेस कहा जाता है।<ref>{{cite journal | last = Wilansky | first = Albert | title = Between T<sub>1</sub> and T<sub>2</sub> | journal = [[The American Mathematical Monthly]] | volume = 74 | issue = 3 | year = 1967 | pages = 261–266 | doi = 10.2307/2316017 | jstor = 2316017 }}</ref>
जबकि अभिसरण जाल और फिल्टर के लिए अद्वितीय सीमाओं के अस्तित्व का तात्पर्य है कि स्पेस  हॉसडॉर्फ है, गैर-हॉसडॉर्फ T<sub>1</sub> भी हैं वे स्पेस  जिनमें प्रत्येक अभिसरण अनुक्रम की अद्वितीय सीमा होती है।<ref>{{cite journal |last=van Douwen |first=Eric K. |title=An anti-Hausdorff Fréchet space in which convergent sequences have unique limits |journal=[[Topology and Its Applications]] |volume=51 |issue=2 |year=1993 |pages=147–158 |doi=10.1016/0166-8641(93)90147-6 |doi-access=free }}</ref> ऐसे स्पेस  को यूएस स्पेस कहा जाता है।<ref>{{cite journal | last = Wilansky | first = Albert | title = Between T<sub>1</sub> and T<sub>2</sub> | journal = [[The American Mathematical Monthly]] | volume = 74 | issue = 3 | year = 1967 | pages = 261–266 | doi = 10.2307/2316017 | jstor = 2316017 }}</ref>
== गुण ==
== गुण ==


हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्थान के उप-स्थान (टोपोलॉजी) और [[उत्पाद टोपोलॉजी]] हॉसडॉर्फ़ हैं, लेकिन हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्थान के [[भागफल स्थान (टोपोलॉजी)]] को हॉसडॉर्फ़ होने की आवश्यकता नहीं है। वास्तव में, प्रत्येक टोपोलॉजिकल स्पेस को कुछ हॉसडॉर्फ स्पेस के भागफल के रूप में महसूस किया जा सकता है।<ref>{{cite journal |last=Shimrat |first=M. |title=अपघटन स्थान और पृथक्करण गुण|journal=Quart. J. Math. |volume=2 |year=1956 |pages=128–129 |doi= 10.1093/qmath/7.1.128}}</ref>
हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्पेस  के उप-स्पेस  (टोपोलॉजी) और [[उत्पाद टोपोलॉजी]] हॉसडॉर्फ़ हैं, जिससे  हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्पेस  के [[भागफल स्थान (टोपोलॉजी)|भागफल स्पेस  (टोपोलॉजी)]] को हॉसडॉर्फ़ होने की आवश्यकता नहीं है। वास्तव में, प्रत्येक टोपोलॉजिकल स्पेस को कुछ हॉसडॉर्फ स्पेस के भागफल के रूप में अनुभूत  किया जा सकता है।<ref>{{cite journal |last=Shimrat |first=M. |title=अपघटन स्थान और पृथक्करण गुण|journal=Quart. J. Math. |volume=2 |year=1956 |pages=128–129 |doi= 10.1093/qmath/7.1.128}}</ref>  
हॉसडॉर्फ़ स्थान T1 स्थान|T हैं<sub>1</sub>, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक [[सिंगलटन (गणित)]] बंद सेट है। इसी प्रकार, पूर्वनियमित स्थान R0 स्थान|R हैं<sub>0</sub>. प्रत्येक हॉसडॉर्फ़ स्थान सोबर स्थान है, हालाँकि इसका विपरीत सामान्यतः सत्य नहीं है।


हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्थान की अन्य संपत्ति यह है कि प्रत्येक [[कॉम्पैक्ट सेट]] बंद सेट है। गैर-हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्थान के लिए, यह हो सकता है कि प्रत्येक कॉम्पैक्ट सेट बंद सेट हो (उदाहरण के लिए, बेशुमार सेट पर सह-गणनीय टोपोलॉजी) या नहीं (उदाहरण के लिए, अनंत सेट पर कोफिनिट टोपोलॉजी और सिएरपिंस्की स्पेस)।
हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्थान T1 हैं, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक [[सिंगलटन (गणित)]] बंद समुच्चय है। इसी प्रकार, पूर्व-नियमित स्थान R<sub>0</sub>. हैं। प्रत्येक हॉसडॉर्फ़ स्थान एक सोबर स्पेस है, चूँकि  इसका विपरीत सामान्यतः सत्य नहीं है।


हॉसडॉर्फ़ स्थान की परिभाषा कहती है कि बिंदुओं को पड़ोस द्वारा अलग किया जा सकता है। यह पता चला है कि इसका तात्पर्य कुछ ऐसा है जो प्रतीत होता है कि अधिक मजबूत है: हॉसडॉर्फ अंतरिक्ष में असंयुक्त कॉम्पैक्ट सेट की प्रत्येक जोड़ी को पड़ोस द्वारा भी अलग किया जा सकता है,<ref>{{harvnb|Willard|2004|pp=124}}</ref> दूसरे शब्दों में, सेट का पड़ोस और दूसरे सेट का पड़ोस होता है, जैसे कि दोनों पड़ोस असंयुक्त होते हैं। यह सामान्य नियम का उदाहरण है कि कॉम्पैक्ट सेट अक्सर बिंदुओं की तरह व्यवहार करते हैं।
हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्पेस  की अन्य संपत्ति यह है कि प्रत्येक [[कॉम्पैक्ट सेट|कॉम्पैक्ट समुच्चय]]  बंद समुच्चय  है। गैर-हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्पेस  के लिए, यह हो सकता है कि प्रत्येक कॉम्पैक्ट समुच्चय  बंद समुच्चय  हो (उदाहरण के लिए, असंख्य समुच्चय  पर सह-गणनीय टोपोलॉजी) या नहीं (उदाहरण के लिए, अनंत समुच्चय  पर कोफिनिट टोपोलॉजी और सिएरपिंस्की स्पेस)।


पूर्व-नियमितता के साथ सघनता की स्थितियाँ अक्सर मजबूत पृथक्करण सिद्धांतों का संकेत देती हैं। उदाहरण के लिए, कोई भी स्थानीय रूप [[स्थानीय रूप से सघन स्थान]] प्रीरेगुलर स्पेस पूरी तरह से नियमित स्पेस है।{{sfn|Schechter|1996|loc=17.14(d), p. 460}}<ref>{{cite web |title=स्थानीय रूप से कॉम्पैक्ट प्रो रेगुलर स्पेस पूरी तरह से नियमित है|url=https://math.stackexchange.com/questions/4503299 |website=Mathematics Stack Exchange}}</ref> [[ सघन स्थान |सघन स्थान]] प्रीरेगुलर स्पेस सामान्य स्पेस हैं,{{sfn|Schechter|1996|loc=17.7(g), p. 457}} जिसका अर्थ है कि वे उरीसोहन की लेम्मा और [[टिट्ज़ विस्तार प्रमेय]] को संतुष्ट करते हैं और स्थानीय रूप से सीमित खुले आवरणों के अधीन [[एकता का विभाजन]] करते हैं। इन कथनों के हॉसडॉर्फ़ संस्करण हैं: प्रत्येक स्थानीय रूप से कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ़ स्थान [[टाइकोनोफ़ स्थान]] है, और प्रत्येक कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ़ स्थान सामान्य हॉसडॉर्फ़ है।
इस प्रकार से हॉसडॉर्फ़ स्पेस की परिभाषा में व्यक्त किया गया  है कि बिंदुओं को समीप  द्वारा अलग किया जा सकता है। यह पता चला है कि इसका तात्पर्य कुछ ऐसा है जोकी  प्रतीत होता है कि अधिक कठोर  है: हॉसडॉर्फ अंतरिक्ष में असंयुक्त कॉम्पैक्ट समुच्चय  की प्रत्येक जोड़ी को समीप  द्वारा भी अलग किया जा सकता है,<ref>{{harvnb|Willard|2004|pp=124}}</ref> दूसरे शब्दों में, समुच्चय  का समीप  और दूसरे समुच्चय  का समीप  होता है, जैसे कि दोनों समीप  असंयुक्त होते हैं। यह सामान्य नियम का उदाहरण माना जाता  है कि कॉम्पैक्ट समुच्चय  सदैव  बिंदुओं की तरह व्यवहार करते हैं।


निम्नलिखित परिणाम हॉसडॉर्फ स्थानों से आने-जाने वाले मानचित्रों ([[निरंतर (टोपोलॉजी)]] और अन्यथा) के संबंध में कुछ तकनीकी गुण हैं।
किन्तु  [[स्थानीय रूप से सघन स्थान|स्पेस रूप से सघन स्पेस]]  पूर्व-नियमित  स्पेस पूर्ण रूप  से नियमित स्पेस होते  है।{{sfn|Schechter|1996|loc=17.14(d), p. 460}}<ref>{{cite web |title=स्थानीय रूप से कॉम्पैक्ट प्रो रेगुलर स्पेस पूरी तरह से नियमित है|url=https://math.stackexchange.com/questions/4503299 |website=Mathematics Stack Exchange}}</ref> और  [[ सघन स्थान |सघन स्पेस]]  पूर्व-नियमित  स्पेस सामान्य स्पेस हैं,{{sfn|Schechter|1996|loc=17.7(g), p. 457}} जिसका अर्थ है कि वे उरीसोहन की लेम्मा और [[टिट्ज़ विस्तार प्रमेय]] को संतुष्ट करते हैं और स्पेस रूप से सीमित खुले आवरणों के अधीन [[एकता का विभाजन]] करते हैं। इन कथनों के हॉसडॉर्फ़ संस्करण हैं: प्रत्येक स्पेस रूप से कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ़ स्पेस  [[टाइकोनोफ़ स्थान|टाइकोनोफ़ स्पेस]]  है, और प्रत्येक कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ़ स्पेस  सामान्य हॉसडॉर्फ़ है।


होने देना<math>f: X \to Y</math>एक सतत कार्य बनें और मान लें <math>Y</math> हॉसडॉर्फ है. फिर [[किसी फ़ंक्शन का ग्राफ़]]<math>f</math>, <math>\{(x,f(x)) \mid x\in X\}</math>, का बंद उपसमुच्चय है<math>X \times Y</math>.
इस प्रकार से निम्नलिखित परिणाम हॉसडॉर्फ स्पेस से आने-जाने वाले मानचित्रों ([[निरंतर (टोपोलॉजी)]] और अन्यथा) के संबंध में कुछ विधियों में  गुण सम्मिलित किये जाते  हैं।


होने देना<math>f: X \to Y</math>एक समारोह हो और चलो <math>\operatorname{ker}(f) \triangleq \{(x,x') \mid f(x) = f(x')\}</math> किसी फ़ंक्शन का उसका कर्नेल हो जिसे उप-स्थान के रूप में माना जाता है<math>X \times X</math>.
मान लीजिये <math>f: X \to Y</math>एक सतत फलन  बनें और मान लें <math>Y</math> हॉसडॉर्फ है. फिर [[किसी फ़ंक्शन का ग्राफ़]]<math>f</math>, <math>\{(x,f(x)) \mid x\in X\}</math>, इसके कर्नेल को <math>X \times Y</math> का उपसमुच्चय माना जाता है.
*अगर<math>f</math>निरंतर है और<math>Y</math>तो हॉसडॉर्फ है<math>\ker(f)</math>एक बंद सेट है.
*अगर<math>f</math>एक खुला मानचित्र प्रक्षेपण है और<math>\ker(f)</math>तब यह बंद सेट है<math>Y</math>हॉसडॉर्फ है.
*अगर<math>f</math>तब सतत, खुला प्रक्षेपण (यानी खुला भागफल मानचित्र) है<math>Y</math>हॉसडॉर्फ़ है यदि और केवल यदि<math>\ker(f)</math>एक बंद सेट है.


अगर<math>f, g : X \to Y</math>सतत मानचित्र हैं और<math>Y</math>हॉसडॉर्फ़ तो [[तुल्यकारक (गणित)]] है <math>\mbox{eq}(f,g) = \{x \mid f(x) = g(x)\}</math> बंद सेट है<math>X</math>. यह इस प्रकार है कि यदि<math>Y</math>हॉसडॉर्फ़ है और<math>f</math>और<math>g</math>के [[सघन (टोपोलॉजी)]] उपसमुच्चय पर सहमत हों<math>X</math>तब<math>f = g</math>. दूसरे शब्दों में, हॉसडॉर्फ़ स्थानों में निरंतर कार्य घने उपसमुच्चय पर उनके मूल्यों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।
मान लीजिये <math>f: X \to Y</math>एक फलन  हो और चलो <math>\operatorname{ker}(f) \triangleq \{(x,x') \mid f(x) = f(x')\}</math> किसी फ़ंक्शन का उसका कर्नेल <math>X \times X</math> को जिसे उप-स्पेस  के रूप में माना जाता है.
*अगर <math>f</math> निरंतर है और <math>Y</math> तो हॉसडॉर्फ है <math>\ker(f)</math>एक बंद समुच्चय  है.
*अगर <math>f</math> एक खुला मानचित्र प्रक्षेपण है और <math>\ker(f)</math>  तो  यह बंद समुच्चय  है <math>Y</math> हॉसडॉर्फ है.
*अगर <math>f</math> तो  सतत, खुला प्रक्षेपण (अर्थात  खुला भागफल मानचित्र) है <math>Y</math> हॉसडॉर्फ़ है यदि और केवल यदि <math>\ker(f)</math>एक बंद समुच्चय  है.


होने देना<math>f: X \to Y</math>एक बंद मानचित्र प्रक्षेपण इस प्रकार हो<math>f^{-1} (y)</math>सभी के लिए कॉम्पैक्ट जगह है<math>y \in Y</math>. तो अगर<math>X</math>हॉसडॉर्फ़ वैसा ही है<math>Y</math>.
अगर<math>f, g : X \to Y</math>सतत मानचित्र हैं और <math>Y</math> हॉसडॉर्फ़ तो [[तुल्यकारक (गणित)]] है <math>\mbox{eq}(f,g) = \{x \mid f(x) = g(x)\}</math> बंद समुच्चय <math>X</math> है. यह इस प्रकार है कि यदि <math>Y</math> हॉसडॉर्फ़ है और <math>f</math> और <math>g</math> के [[सघन (टोपोलॉजी)]] उपसमुच्चय <math>X</math> पर सहमत हों  तो <math>f = g</math>. दूसरे शब्दों में, हॉसडॉर्फ़ स्पेस ों में निरंतर फलन  घने उपसमुच्चय पर उनके मूल्यों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।


होने देना<math>f: X \to Y</math>[[भागफल मानचित्र (टोपोलॉजी)]] के साथ बनें<math>X</math>एक कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ़ स्थान। उसके बाद निम्न बराबर हैं:
मान लीजिये <math>f: X \to Y</math>एक बंद मानचित्र प्रक्षेपण इस प्रकार हो <math>f^{-1} (y)</math> सभी के लिए कॉम्पैक्ट जगह <math>y \in Y</math> है . तो अगर <math>X</math>हॉसडॉर्फ़ वैसा ही <math>Y</math> है .
*<math>Y</math>हॉसडॉर्फ है.
 
*<math>f</math>एक बंद नक्शा है.
मान लीजिये <math>f: X \to Y</math> [[भागफल मानचित्र (टोपोलॉजी)]] के साथ बनें <math>X</math> एक कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ़ स्पेस । उसके बाद निम्न समान  हैं:
*<math>\ker(f)</math>एक बंद सेट है.
*<math>Y</math> हॉसडॉर्फ है.
*<math>f</math> एक बंद नक्शा है.
*<math>\ker(f)</math> एक बंद समुच्चय  है.


== पूर्वनियमितता बनाम नियमितता ==
== पूर्वनियमितता बनाम नियमितता ==


सभी [[नियमित स्थान]] पूर्व-नियमित हैं, जैसे सभी हॉसडॉर्फ़ स्थान हैं। टोपोलॉजिकल रिक्त स्थान के लिए कई परिणाम हैं जो नियमित और हॉसडॉर्फ रिक्त स्थान दोनों के लिए मान्य हैं।
सभी [[नियमित स्थान|नियमित स्पेस]] पूर्व-नियमित हैं, जैसे सभी हॉसडॉर्फ़ स्पेस होते  हैं। और टोपोलॉजिकल रिक्त स्पेस  के लिए कई परिणाम होते  हैं जो नियमित और हॉसडॉर्फ रिक्त स्पेस  दोनों के लिए मान्य हैं।
 
किन्तु अधिकांश समय, ये परिणाम सभी पूर्व-नियमित स्पेस  के लिए मान्य होते हैं; उन्हें नियमित और हॉसडॉर्फ़ स्पेस के लिए अलग से सूचीबद्ध किया गया था क्योंकि पूर्व-नियमित  रिक्त स्पेस  का विचार बाद में आया था।


अधिकांश समय, ये परिणाम सभी पूर्व-नियमित स्थानों के लिए मान्य होते हैं; उन्हें नियमित और हॉसडॉर्फ़ स्थानों के लिए अलग से सूचीबद्ध किया गया था क्योंकि प्रीरेगुलर रिक्त स्थान का विचार बाद में आया था।
इस प्रकार से दूसरी ओर, वे परिणाम जो वास्तव में नियमितता के बारे में हैं, सामान्यतः  गैर-नियमित हॉसडॉर्फ स्पेस  पर भी प्रयुक्त नहीं होते हैं।
दूसरी ओर, वे परिणाम जो वास्तव में नियमितता के बारे में हैं, आम तौर पर गैर-नियमित हॉसडॉर्फ स्थानों पर भी लागू नहीं होते हैं।


ऐसी कई स्थितियाँ हैं जहाँ टोपोलॉजिकल स्पेस की और शर्त (जैसे [[स्थानीय सघनता]] या स्थानीय कॉम्पैक्टनेस) नियमितता का अर्थ लगाएगी यदि पूर्व-नियमितता संतुष्ट है। ऐसी स्थितियाँ अक्सर दो संस्करणों में आती हैं: नियमित संस्करण और हॉसडॉर्फ संस्करण। हालाँकि हॉसडॉर्फ़ स्थान, सामान्य तौर पर, नियमित नहीं हैं, हॉसडॉर्फ़ स्थान जो स्थानीय रूप से कॉम्पैक्ट भी है (कहते हैं) नियमित होगा, क्योंकि कोई भी हॉसडॉर्फ़ स्थान पूर्व-नियमित है। इस प्रकार निश्चित दृष्टिकोण से, यह वास्तव में नियमितता के बजाय पूर्व-नियमितता है, जो इन स्थितियों में मायने रखती है। हालाँकि, परिभाषाएँ आमतौर पर अभी भी नियमितता के संदर्भ में व्यक्त की जाती हैं, क्योंकि यह स्थिति पूर्व-नियमितता से बेहतर जानी जाती है।
किन्तु ऐसी कई स्थितियाँ होती  हैं जहाँ टोपोलॉजिकल स्पेस की और संकेत  (जैसे [[स्थानीय सघनता|स्पेस सघनता]] या स्पेस कॉम्पैक्टनेस) नियमितता का अर्थ प्रस्तुत करेगी  यदि पूर्व-नियमितता संतुष्ट होते  है। तो ऐसी स्थितियाँ सदैव  दो संस्करणों में पाई जाती  हैं: नियमित संस्करण और हॉसडॉर्फ संस्करण। चूँकि  हॉसडॉर्फ़ स्पेस , सामान्य तौर पर, नियमित नहीं हैं, हॉसडॉर्फ़ स्पेस  जो स्पेस रूप से कॉम्पैक्ट भी है (कहते हैं) नियमित होगा, क्योंकि कोई भी हॉसडॉर्फ़ स्पेस  पूर्व-नियमित है। इस प्रकार निश्चित दृष्टिकोण से, यह वास्तव में नियमितताके अतिरिक्त  पूर्व-नियमितता है, जो इन स्थितियों में महत्वपुर्ण होती  है। चूँकि , परिभाषाएँ सामान्यतः  अभी भी नियमितता के संदर्भ में व्यक्त की जाती हैं, क्योंकि यह स्पेश पूर्व-नियमितता से श्रेष्ठ  जानी जाती है।


इस मुद्दे पर अधिक जानकारी के लिए [[पृथक्करण सिद्धांतों का इतिहास]] देखें।
इस प्रकार से इस मुद्दे पर अधिक जानकारी के लिए [[पृथक्करण सिद्धांतों का इतिहास|पृथक्करण सिद्धांतों के  इतिहास]] देखे गए है।


== वेरिएंट ==
== वेरिएंट ==


हॉसडॉर्फ़, अलग, और प्रीरेगुलर शब्द को समान रिक्त स्थान, कॉची रिक्त स्थान और अभिसरण रिक्त स्थान जैसे टोपोलॉजिकल रिक्त स्थान पर ऐसे वेरिएंट पर भी लागू किया जा सकता है। इन सभी उदाहरणों में अवधारणा को एकजुट करने वाली विशेषता यह है कि नेट और फिल्टर (जब वे मौजूद होते हैं) की सीमाएं अद्वितीय होती हैं (अलग-अलग स्थानों के लिए) या टोपोलॉजिकल अविभाज्यता (पूर्व नियमित स्थानों के लिए) तक अद्वितीय होती हैं।
हॉसडॉर्फ़, अलग, और पूर्व-नियमित  शब्द को समान रिक्त स्पेस , कॉची रिक्त स्पेस  और अभिसरण रिक्त स्पेस  जैसे टोपोलॉजिकल रिक्त स्पेस  पर ऐसे वेरिएंट पर भी प्रयुक्त किया जा सकता है। इन सभी उदाहरणों में अवधारणा को एकजुट करने वाली विशेषता यह है किनेट्स  और फिल्टर (जब वे उपस्तिथ  होते हैं) की सीमाएं अद्वितीय होती हैं (अलग-अलग स्पेस  के लिए) या टोपोलॉजिकल अविभाज्यता तक (पूर्व नियमित स्पेस के लिए) अद्वितीय होती हैं।


जैसा कि यह पता चला है, समान स्थान, और अधिक सामान्यतः [[कॉची स्थान]], हमेशा अनियमित होते हैं, इसलिए इन मामलों में हॉसडॉर्फ स्थिति टी तक कम हो जाती है<sub>0</sub> स्थिति। ये वे स्थान भी हैं जिनमें [[पूर्णता (टोपोलॉजी)]] समझ में आती है, और हॉसडॉर्फनेस इन मामलों में पूर्णता का प्राकृतिक साथी है। विशेष रूप से, स्थान तभी पूर्ण होता है जब प्रत्येक कॉची नेट में कम से कम सीमा होती है, जबकि स्थान हॉसडॉर्फ होता है यदि और केवल यदि प्रत्येक कॉची नेट में अधिकतम सीमा होती है (क्योंकि केवल कॉची नेट में पहले स्थान पर सीमाएं हो सकती हैं)।
जैसा कि यह पता चला है, समान स्पेस , और अधिक सामान्यतः [[कॉची स्थान|कॉची स्पेस]] , सदैव  अनियमित होते हैं, इसलिए इन स्तिथियों में हॉसडॉर्फ स्पेश T<sub>0</sub> तक कम हो जाती है और  ये वे स्पेस  भी हैं जिनमें [[पूर्णता (टोपोलॉजी)]] समझ में आती है, और हॉसडॉर्फनेस इन स्तिथियों में पूर्णता का प्राकृतिक साथी है। विशेष रूप से, स्पेस  तभी पूर्ण होता है जब प्रत्येक कॉचीनेट्स  में कम से कम सीमा होती है, जबकि स्पेस  हॉसडॉर्फ होता है यदि और केवल यदि प्रत्येक कॉचीनेट्स  में अधिकतम सीमा होती है (क्योंकि केवल कॉचीनेट्स  में पहले स्पेस  पर सीमाएं हो सकती हैं)।


== कार्यों का बीजगणित ==
== फलन के बीजगणित ==


कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ स्पेस पर निरंतर (वास्तविक या जटिल) कार्यों का बीजगणित क्रमविनिमेय C*-बीजगणित है, और इसके विपरीत बानाच-स्टोन प्रमेय द्वारा कोई व्यक्ति निरंतर कार्यों के बीजगणित के बीजगणितीय गुणों से अंतरिक्ष की टोपोलॉजी को पुनर्प्राप्त कर सकता है। यह [[गैर-अनुवांशिक ज्यामिति]] की ओर ले जाता है, जहां कोई गैर-अनुवांशिक [[सी*-बीजगणित]] को गैर-अनुवांशिक स्थान पर कार्यों के बीजगणित का प्रतिनिधित्व करने वाला मानता है।
कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ स्पेस पर निरंतर (वास्तविक या जटिल) फलन  का बीजगणित क्रमविनिमेय C*-बीजगणित है, और इसके विपरीत बानाच-स्टोन प्रमेय द्वारा कोई व्यक्ति निरंतर फलन के बीजगणित के बीजगणितीय गुणों से अंतरिक्ष की टोपोलॉजी को पुनर्प्राप्त कर सकता है। यह [[गैर-अनुवांशिक ज्यामिति]] की ओर ले जाता है, जहां कोई गैर-अनुवांशिक [[सी*-बीजगणित|C*-बीजगणित]] को गैर-अनुवांशिक स्पेस  पर फलन के बीजगणित का प्रतिनिधित्व करने वाला माना जाता  है।


== अकादमिक हास्य ==
== अकादमिक हियूमर ==


* हॉसडॉर्फ़ की स्थिति को इस वाक्य से दर्शाया गया है कि हॉसडॉर्फ़ स्थानों में किन्हीं दो बिंदुओं को [[खुले सेट]]ों द्वारा दूसरे से दूर रखा जा सकता है।<ref>{{cite book |first1=Colin |last1=Adams |first2=Robert |last2=Franzosa |title=Introduction to Topology: Pure and Applied |publisher=Pearson Prentice Hall |date=2008 |isbn=978-0-13-184869-6 |pages=42 |url=}}</ref>
* हॉसडॉर्फ़ की स्पेश को इस वाक्य से दर्शाया गया है कि हॉसडॉर्फ़ स्पेस में किन्हीं दो बिंदुओं को [[खुले सेट|खुले समुच्चय]] द्वारा दूसरे से दूर रखा जा सकता है।<ref>{{cite book |first1=Colin |last1=Adams |first2=Robert |last2=Franzosa |title=Introduction to Topology: Pure and Applied |publisher=Pearson Prentice Hall |date=2008 |isbn=978-0-13-184869-6 |pages=42 |url=}}</ref>
* यूनिवर्सिटी बॉन के गणित संस्थान में, जिसमें फेलिक्स हॉसडॉर्फ़ ने शोध किया और व्याख्यान दिया, निश्चित कमरा है जिसे हॉसडॉर्फ़-राउम नामित किया गया है। यह वाक्य है, क्योंकि जर्मन में ''राउम'' का अर्थ ''कमरा'' और ''स्थान'' दोनों होता है।
* यूनिवर्सिटी बॉन के गणित संस्पेस  में, जिसमें फेलिक्स हॉसडॉर्फ़ ने शोध किया और व्याख्यान दिया, निश्चित कमरा है जिसे हॉसडॉर्फ़-राउम नामित किया गया है। यह वाक्य है, क्योंकि जर्मन में ''राउम'' का अर्थ ''कमरा'' और ''स्पेस'' दोनों होता है।


==यह भी देखें==
==यह भी देखें ==


* {{annotated link|Fixed-point space}}, हॉसडॉर्फ स्पेस एक्स ऐसा है कि हर निरंतर कार्य {{math|''f'' : ''X'' → ''X''}} का निश्चित बिंदु है.
*टोपोलॉजिकल स्पेस जैसे कि प्रत्येक एंडोमोर्फिज्म का एक {{annotated link|निश्चित-बिंदु स्पेश }}, होता है, एक हॉसडॉर्फ स्पेस ''X''  जैसे कि प्रत्येक निरंतर फलन  {{math|''f'' : ''X'' → ''X''}} का एक निश्चित बिंदु होता है।
* {{annotated link|Locally Hausdorff space}}
* {{annotated link|स्थानीय रूप से हॉसडॉर्फ़ स्पेश }}
* {{annotated link|Non-Hausdorff manifold}}
* {{annotated link|Non-Hausdorff manifold}}
* {{annotated link|Quasitopological space}}
* {{annotated link|Quasitopological space}}

Revision as of 13:45, 7 July 2023

Separation axioms
in topological spaces
Kolmogorov classification
T0 (Kolmogorov)
T1 (Fréchet)
T2 (Hausdorff)
T2½(Urysohn)
completely T2 (completely Hausdorff)
T3 (regular Hausdorff)
T(Tychonoff)
T4 (normal Hausdorff)
T5 (completely normal
 Hausdorff)
T6 (perfectly normal
 Hausdorff)

टोपोलॉजी और गणित की संबंधित शाखाओं में, हॉसडॉर्फ स्पेस (/ˈhsdɔːrf/ HOWS-dorf, /ˈhzdɔːrf/ HOWZ-dorf[1]), अलग किया गया स्पेस या T2 स्पेस टोपोलॉजिकल स्पेस है, जहां किन्हीं दो अलग-अलग बिंदुओं के लिए, प्रत्येक के समीप (गणित) उपस्तिथ होते हैं जो दूसरे से असंयुक्त समुच्चय होते हैं। कई पृथक्करण सिद्धांतों में से जो टोपोलॉजिकल स्पेस पर लगाए जा सकते हैं, हॉसडॉर्फ स्पेश (T2) सबसे अधिक बार उपयोग और चर्चा की जाती है। इसका तात्पर्य अनुक्रमों, नेट्स (टोपोलॉजी) और फ़िल्टर (टोपोलॉजी) की सीमा के अनुक्रम की विशिष्टता से होता है।[2]

इस प्रकार से हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्पेस का नाम टोपोलॉजी के संस्थापकों में से फ़ेलिक्स हॉसडॉर्फ़ के नाम पर रखा गया है। और हॉसडॉर्फ़ की टोपोलॉजिकल स्पेस की मूल परिभाषा (1914 में) में हॉसडॉर्फ़ स्पेश को स्वयंसिद्ध के रूप में सम्मिलित किया गया था।

परिभाषाएँ

बिंदु x और y, उनके संबंधित समीप U और V द्वारा अलग किए गए हैं।

अंक और टोपोलॉजिकल स्पेस में अस्तित्वगत परिमाणीकरण के समीप से समीप (टोपोलॉजी) को अलग किया जा सकता है का और समीप का ऐसा है कि और असंयुक्त समुच्चय हैं . यदि कोई दो अलग-अलग बिंदु हों तो यह हॉसडॉर्फ़ स्पेस है समीप से अलग हो गए हैं। यह स्पेश तीसरी पृथक्करण स्वयंसिद्ध है (T0 के बाद और T1), यही कारण है कि हॉसडॉर्फ रिक्त स्पेस को T2 भी कहा जाता है रिक्त स्पेस पृथक स्पेस नाम का भी प्रयोग किया जाता है।

एक संबंधित, जिससे निःशक्त , धारणा पूर्व-नियमित स्पेस की है। यदि किन्हीं दो स्थलाकृतिक रूप से भिन्न बिंदुओं को असंयुक्त समीप द्वारा अलग किया जा सकता है, तो यह पूर्व-नियमित स्पेस है। पूर्व-नियमित स्पेस को R1 भी कहा जाता है अंतरिक्ष।

इन दोनों स्थितियों के मध्य संबंध इस प्रकार से होते है। जैसे टोपोलॉजिकल स्पेस हॉसडॉर्फ है यदि और केवल यदि यह पूर्व-नियमित (अर्थात टोपोलॉजिकल रूप से अलग-अलग बिंदु समीप से अलग हो जाते हैं) और कोलमोगोरोव स्पेस (अर्थात अलग-अलग बिंदु टोपोलॉजिकल रूप से अलग-अलग होते हैं) दोनों हैं। टोपोलॉजिकल स्पेस पूर्व-नियमित होते है यदि और केवल तभी जब इसका कोलमोगोरोव भागफल हॉसडॉर्फ हो।

समतुल्य

टोपोलॉजिकल स्पेस , के लिए निम्नलिखित समतुल्य हैं:[3]

  • हॉसडॉर्फ़ स्पेस है।
  • में नेट की सीमाएं विशिष्ट हैं।[4]
  • फिल्टर (टोपोलॉजी) की सीमाएं चालू विशिष्ट हैं।[4]
  • कोई भी सिंगलटन समुच्चय के सभी समीप (गणित) के प्रतिच्छेदन के समान है.[5] (का बंद समीप एक बंद समुच्चय है जिसमें युक्त खुला समुच्चय होता है।)
  • विकर्णउत्पाद स्पेस के उपसमुच्चय के रूप में बंद समुच्चय है.
  • दो बिंदुओं के साथ असतत स्पेस से कोई भी इंजेक्शन मानचित्र के संबंध में दो खुले बिंदुओं और बंद बिंदु से बिंदु तक सीमित टोपोलॉजिकल स्पेस से उठाने की संपत्ति है।

हॉसडॉर्फ़ और गैर-हॉसडॉर्फ़ स्पेस के उदाहरण

गणितीय विश्लेषण में आने वाले लगभग सभी स्पेस हॉसडॉर्फ हैं; सबसे महत्वपूर्ण संवाद यह है कि वास्तविक संख्याएँ (वास्तविक संख्याओं पर मानक मीट्रिक टोपोलॉजी के तहत) हॉसडॉर्फ़ स्पेस हैं। अधिक सामान्यतः, सभी मीट्रिक स्पेस हॉसडॉर्फ हैं। वास्तव में, विश्लेषण में उपयोग के कई स्पेस , जैसे कि टोपोलॉजिकल समूह और टोपोलॉजिकल मैनिफ़ोल्ड , की परिभाषाओं में हॉसडॉर्फ स्पेश स्पष्ट रूप से बताई गई है।

टोपोलॉजी का सरल उदाहरण जो T1 स्पेस है जिससे हॉसडॉर्फ़ अनंत समुच्चय पर परिभाषित सहपरिमित टोपोलॉजी नहीं है, जैसा कि असंख्य समुच्चय पर परिभाषित सहगणनीय टोपोलॉजी है

स्यूडोमेट्रिक स्पेस सामान्यतः हॉसडॉर्फ़ नहीं होते हैं, जिससे वे पूर्व-नियमित हैं, और विश्लेषण में उनका उपयोग सामान्यतः केवल हॉसडॉर्फ़ गेज रिक्त स्पेस के निर्माण में होता है। वास्तव में, जब विश्लेषक गैर-हॉसडॉर्फ़ स्पेस पर आगे की ओर बढ़ता हैं, तो यह अभी भी संभवतः कम से कम पूर्व-नियमित होता है, और फिर वे इसे इसके कोलमोगोरोव भागफल से परिवर्तित देते हैं, जो कि हॉसडॉर्फ़ है।[6]

इसके विपरीत, अमूर्त बीजगणित और बीजगणितीय ज्यामिति में गैर-पूर्व-नियमित रिक्त स्पेस अधिक बार पाए जाते हैं, विशेष रूप से बीजगणितीय विविधता या रिंग के स्पेक्ट्रम पर ज़ारिस्की टोपोलॉजी के रूप में। वे अंतर्ज्ञानवादी तर्क के मॉडल सिद्धांत में भी उत्पन्न होते हैं: प्रत्येक संपूर्ण हेयटिंग बीजगणित कुछ टोपोलॉजिकल स्पेस के खुले समुच्चय का बीजगणित है, जिससे इस स्पेस को पूर्व-नियमित होने की आवश्यकता नहीं है, हॉसडॉर्फ तो बिल्कुल भी नहीं, और वास्तव में सामान्यतः दोनों में से कोई भी नहीं है। स्कॉट डोमेन की संबंधित अवधारणा में गैर-पूर्व-नियमित रिक्त स्पेस भी सम्मिलित होते हैं।

जबकि अभिसरण जाल और फिल्टर के लिए अद्वितीय सीमाओं के अस्तित्व का तात्पर्य है कि स्पेस हॉसडॉर्फ है, गैर-हॉसडॉर्फ T1 भी हैं वे स्पेस जिनमें प्रत्येक अभिसरण अनुक्रम की अद्वितीय सीमा होती है।[7] ऐसे स्पेस को यूएस स्पेस कहा जाता है।[8]

गुण

हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्पेस के उप-स्पेस (टोपोलॉजी) और उत्पाद टोपोलॉजी हॉसडॉर्फ़ हैं, जिससे हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्पेस के भागफल स्पेस (टोपोलॉजी) को हॉसडॉर्फ़ होने की आवश्यकता नहीं है। वास्तव में, प्रत्येक टोपोलॉजिकल स्पेस को कुछ हॉसडॉर्फ स्पेस के भागफल के रूप में अनुभूत किया जा सकता है।[9]

हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्थान T1 हैं, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक सिंगलटन (गणित) बंद समुच्चय है। इसी प्रकार, पूर्व-नियमित स्थान R0. हैं। प्रत्येक हॉसडॉर्फ़ स्थान एक सोबर स्पेस है, चूँकि इसका विपरीत सामान्यतः सत्य नहीं है।

हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्पेस की अन्य संपत्ति यह है कि प्रत्येक कॉम्पैक्ट समुच्चय बंद समुच्चय है। गैर-हॉसडॉर्फ़ रिक्त स्पेस के लिए, यह हो सकता है कि प्रत्येक कॉम्पैक्ट समुच्चय बंद समुच्चय हो (उदाहरण के लिए, असंख्य समुच्चय पर सह-गणनीय टोपोलॉजी) या नहीं (उदाहरण के लिए, अनंत समुच्चय पर कोफिनिट टोपोलॉजी और सिएरपिंस्की स्पेस)।

इस प्रकार से हॉसडॉर्फ़ स्पेस की परिभाषा में व्यक्त किया गया है कि बिंदुओं को समीप द्वारा अलग किया जा सकता है। यह पता चला है कि इसका तात्पर्य कुछ ऐसा है जोकी प्रतीत होता है कि अधिक कठोर है: हॉसडॉर्फ अंतरिक्ष में असंयुक्त कॉम्पैक्ट समुच्चय की प्रत्येक जोड़ी को समीप द्वारा भी अलग किया जा सकता है,[10] दूसरे शब्दों में, समुच्चय का समीप और दूसरे समुच्चय का समीप होता है, जैसे कि दोनों समीप असंयुक्त होते हैं। यह सामान्य नियम का उदाहरण माना जाता है कि कॉम्पैक्ट समुच्चय सदैव बिंदुओं की तरह व्यवहार करते हैं।

किन्तु स्पेस रूप से सघन स्पेस पूर्व-नियमित स्पेस पूर्ण रूप से नियमित स्पेस होते है।[11][12] और सघन स्पेस पूर्व-नियमित स्पेस सामान्य स्पेस हैं,[13] जिसका अर्थ है कि वे उरीसोहन की लेम्मा और टिट्ज़ विस्तार प्रमेय को संतुष्ट करते हैं और स्पेस रूप से सीमित खुले आवरणों के अधीन एकता का विभाजन करते हैं। इन कथनों के हॉसडॉर्फ़ संस्करण हैं: प्रत्येक स्पेस रूप से कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ़ स्पेस टाइकोनोफ़ स्पेस है, और प्रत्येक कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ़ स्पेस सामान्य हॉसडॉर्फ़ है।

इस प्रकार से निम्नलिखित परिणाम हॉसडॉर्फ स्पेस से आने-जाने वाले मानचित्रों (निरंतर (टोपोलॉजी) और अन्यथा) के संबंध में कुछ विधियों में गुण सम्मिलित किये जाते हैं।

मान लीजिये एक सतत फलन बनें और मान लें हॉसडॉर्फ है. फिर किसी फ़ंक्शन का ग्राफ़, , इसके कर्नेल को का उपसमुच्चय माना जाता है.

मान लीजिये एक फलन हो और चलो किसी फ़ंक्शन का उसका कर्नेल को जिसे उप-स्पेस के रूप में माना जाता है.

  • अगर निरंतर है और तो हॉसडॉर्फ है एक बंद समुच्चय है.
  • अगर एक खुला मानचित्र प्रक्षेपण है और तो यह बंद समुच्चय है हॉसडॉर्फ है.
  • अगर तो सतत, खुला प्रक्षेपण (अर्थात खुला भागफल मानचित्र) है हॉसडॉर्फ़ है यदि और केवल यदि एक बंद समुच्चय है.

अगरसतत मानचित्र हैं और हॉसडॉर्फ़ तो तुल्यकारक (गणित) है बंद समुच्चय है. यह इस प्रकार है कि यदि हॉसडॉर्फ़ है और और के सघन (टोपोलॉजी) उपसमुच्चय पर सहमत हों तो . दूसरे शब्दों में, हॉसडॉर्फ़ स्पेस ों में निरंतर फलन घने उपसमुच्चय पर उनके मूल्यों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

मान लीजिये एक बंद मानचित्र प्रक्षेपण इस प्रकार हो सभी के लिए कॉम्पैक्ट जगह है . तो अगर हॉसडॉर्फ़ वैसा ही है .

मान लीजिये भागफल मानचित्र (टोपोलॉजी) के साथ बनें एक कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ़ स्पेस । उसके बाद निम्न समान हैं:

  • हॉसडॉर्फ है.
  • एक बंद नक्शा है.
  • एक बंद समुच्चय है.

पूर्वनियमितता बनाम नियमितता

सभी नियमित स्पेस पूर्व-नियमित हैं, जैसे सभी हॉसडॉर्फ़ स्पेस होते हैं। और टोपोलॉजिकल रिक्त स्पेस के लिए कई परिणाम होते हैं जो नियमित और हॉसडॉर्फ रिक्त स्पेस दोनों के लिए मान्य हैं।

किन्तु अधिकांश समय, ये परिणाम सभी पूर्व-नियमित स्पेस के लिए मान्य होते हैं; उन्हें नियमित और हॉसडॉर्फ़ स्पेस के लिए अलग से सूचीबद्ध किया गया था क्योंकि पूर्व-नियमित रिक्त स्पेस का विचार बाद में आया था।

इस प्रकार से दूसरी ओर, वे परिणाम जो वास्तव में नियमितता के बारे में हैं, सामान्यतः गैर-नियमित हॉसडॉर्फ स्पेस पर भी प्रयुक्त नहीं होते हैं।

किन्तु ऐसी कई स्थितियाँ होती हैं जहाँ टोपोलॉजिकल स्पेस की और संकेत (जैसे स्पेस सघनता या स्पेस कॉम्पैक्टनेस) नियमितता का अर्थ प्रस्तुत करेगी यदि पूर्व-नियमितता संतुष्ट होते है। तो ऐसी स्थितियाँ सदैव दो संस्करणों में पाई जाती हैं: नियमित संस्करण और हॉसडॉर्फ संस्करण। चूँकि हॉसडॉर्फ़ स्पेस , सामान्य तौर पर, नियमित नहीं हैं, हॉसडॉर्फ़ स्पेस जो स्पेस रूप से कॉम्पैक्ट भी है (कहते हैं) नियमित होगा, क्योंकि कोई भी हॉसडॉर्फ़ स्पेस पूर्व-नियमित है। इस प्रकार निश्चित दृष्टिकोण से, यह वास्तव में नियमितताके अतिरिक्त पूर्व-नियमितता है, जो इन स्थितियों में महत्वपुर्ण होती है। चूँकि , परिभाषाएँ सामान्यतः अभी भी नियमितता के संदर्भ में व्यक्त की जाती हैं, क्योंकि यह स्पेश पूर्व-नियमितता से श्रेष्ठ जानी जाती है।

इस प्रकार से इस मुद्दे पर अधिक जानकारी के लिए पृथक्करण सिद्धांतों के इतिहास देखे गए है।

वेरिएंट

हॉसडॉर्फ़, अलग, और पूर्व-नियमित शब्द को समान रिक्त स्पेस , कॉची रिक्त स्पेस और अभिसरण रिक्त स्पेस जैसे टोपोलॉजिकल रिक्त स्पेस पर ऐसे वेरिएंट पर भी प्रयुक्त किया जा सकता है। इन सभी उदाहरणों में अवधारणा को एकजुट करने वाली विशेषता यह है किनेट्स और फिल्टर (जब वे उपस्तिथ होते हैं) की सीमाएं अद्वितीय होती हैं (अलग-अलग स्पेस के लिए) या टोपोलॉजिकल अविभाज्यता तक (पूर्व नियमित स्पेस के लिए) अद्वितीय होती हैं।

जैसा कि यह पता चला है, समान स्पेस , और अधिक सामान्यतः कॉची स्पेस , सदैव अनियमित होते हैं, इसलिए इन स्तिथियों में हॉसडॉर्फ स्पेश T0 तक कम हो जाती है और ये वे स्पेस भी हैं जिनमें पूर्णता (टोपोलॉजी) समझ में आती है, और हॉसडॉर्फनेस इन स्तिथियों में पूर्णता का प्राकृतिक साथी है। विशेष रूप से, स्पेस तभी पूर्ण होता है जब प्रत्येक कॉचीनेट्स में कम से कम सीमा होती है, जबकि स्पेस हॉसडॉर्फ होता है यदि और केवल यदि प्रत्येक कॉचीनेट्स में अधिकतम सीमा होती है (क्योंकि केवल कॉचीनेट्स में पहले स्पेस पर सीमाएं हो सकती हैं)।

फलन के बीजगणित

कॉम्पैक्ट हॉसडॉर्फ स्पेस पर निरंतर (वास्तविक या जटिल) फलन का बीजगणित क्रमविनिमेय C*-बीजगणित है, और इसके विपरीत बानाच-स्टोन प्रमेय द्वारा कोई व्यक्ति निरंतर फलन के बीजगणित के बीजगणितीय गुणों से अंतरिक्ष की टोपोलॉजी को पुनर्प्राप्त कर सकता है। यह गैर-अनुवांशिक ज्यामिति की ओर ले जाता है, जहां कोई गैर-अनुवांशिक C*-बीजगणित को गैर-अनुवांशिक स्पेस पर फलन के बीजगणित का प्रतिनिधित्व करने वाला माना जाता है।

अकादमिक हियूमर

  • हॉसडॉर्फ़ की स्पेश को इस वाक्य से दर्शाया गया है कि हॉसडॉर्फ़ स्पेस में किन्हीं दो बिंदुओं को खुले समुच्चय द्वारा दूसरे से दूर रखा जा सकता है।[14]
  • यूनिवर्सिटी बॉन के गणित संस्पेस में, जिसमें फेलिक्स हॉसडॉर्फ़ ने शोध किया और व्याख्यान दिया, निश्चित कमरा है जिसे हॉसडॉर्फ़-राउम नामित किया गया है। यह वाक्य है, क्योंकि जर्मन में राउम का अर्थ कमरा और स्पेस दोनों होता है।

यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. "हॉसडॉर्फ़ अंतरिक्ष परिभाषा और अर्थ". Retrieved 15 June 2022.
  2. "Separation axioms in nLab".
  3. "nLab में पृथक्करण अभिगृहीत". ncatlab.org. Retrieved 2020-01-01.
  4. 4.0 4.1 Willard 2004, pp. 86–87
  5. Bourbaki 1966, p. 75
  6. See for instance Lp space#Lp spaces and Lebesgue integrals, Banach–Mazur compactum etc.
  7. van Douwen, Eric K. (1993). "An anti-Hausdorff Fréchet space in which convergent sequences have unique limits". Topology and Its Applications. 51 (2): 147–158. doi:10.1016/0166-8641(93)90147-6.
  8. Wilansky, Albert (1967). "Between T1 and T2". The American Mathematical Monthly. 74 (3): 261–266. doi:10.2307/2316017. JSTOR 2316017.
  9. Shimrat, M. (1956). "अपघटन स्थान और पृथक्करण गुण". Quart. J. Math. 2: 128–129. doi:10.1093/qmath/7.1.128.
  10. Willard 2004, pp. 124
  11. Schechter 1996, 17.14(d), p. 460.
  12. "स्थानीय रूप से कॉम्पैक्ट प्रो रेगुलर स्पेस पूरी तरह से नियमित है". Mathematics Stack Exchange.
  13. Schechter 1996, 17.7(g), p. 457.
  14. Adams, Colin; Franzosa, Robert (2008). Introduction to Topology: Pure and Applied. Pearson Prentice Hall. p. 42. ISBN 978-0-13-184869-6.

संदर्भ