अभिगृहीत विभाजन
टोपोलॉजी और गणित के संबंधित क्षेत्रों में, कई प्रतिबंध हैं जो अधिकांशतः उन प्रकार के टोपोलॉजिकल समष्टि पर लगाए जाते हैं जिन पर कोई विचार करना चाहता है। इनमें से कुछ प्रतिबंध पृथक्करण अभिगृहीतों द्वारा दिए गए हैं। एंड्री टाइकोनॉफ के बाद, इन्हें कभी-कभी टाइकोनॉफ़ पृथक्करण सिद्धांत कहा जाता है।
पृथक्करण अभिगृहीत स्वयंसिद्ध सिद्धांत की तरह मौलिक अभिगृहीत नहीं हैं, किंतु गुणों को परिभाषित करते हैं जिन्हें कुछ प्रकार के स्थलीय समष्टिों को अलग करने के लिए निर्दिष्ट किया जा सकता है। जुदाई स्वयंसिद्धों को जर्मन भाषा ट्रेन्नुंगसैक्सिओम (पृथक्करण स्वयंसिद्ध) के बाद अक्षर टी से निरूपित किया जाता है, और बढ़ती संख्यात्मक सदस्यताएं मजबूत और मजबूत गुणों को दर्शाती हैं।
पृथक्करण स्वयंसिद्धों के इतिहास की त्रुटिहीन परिभाषाएँ। विशेष रूप से पुराने साहित्य में, अलग-अलग लेखकों की प्रत्येक स्थिति की अलग-अलग परिभाषाएँ हो सकती हैं।
प्रारंभिक परिभाषाएँ
इससे पहले कि हम स्वयं पृथक्करण अभिगृहीतों को परिभाषित करें, हम सांस्थितिकीय समष्टिों में पृथक समुच्चयों (और बिंदुओं) की अवधारणा को ठोस अर्थ देते हैं। (पृथक समुच्चय अलग-अलग रिक्त समष्टि के समान नहीं हैं, जिसे अगले खंड में परिभाषित किया गया है।)
अलग-अलग समुच्चय और डिस्टिक्ट (गणित) बिंदुओं को अलग करने के लिए अलग-अलग स्वयंसिद्ध सांस्थितिक साधनों के उपयोग के बारे में हैं। किसी टोपोलॉजिकल समष्टि के तत्वों के लिए यह पर्याप्त नहीं है कि वे अलग हों (अर्थात, समानता (गणित)); हम चाहते हैं कि वे स्थैतिक रूप से अलग-अलग हों। इसी तरह, किसी टोपोलॉजिकल समष्टि के सबसमुच्चय का असंयुक्त होना ही अधिक नहीं है; हम चाहते हैं कि उन्हें अलग किया जाए (किसी भी तरह से)। जुदाई स्वयंसिद्ध सभी कहते हैं, एक या दूसरे तरीके से, कि बिंदु या समुच्चय जो अलग-अलग हैं या कुछ कमजोर अर्थों में अलग-अलग हैं, उन्हें भी कुछ मजबूत अर्थों में अलग-अलग किया जाना चाहिए।
X को टपॉलजी का मूल्य रहने दें। तब X में दो बिंदु X और Y 'टोपोलॉजिकल रूप से अलग-अलग' होते हैं यदि उनके पास बिल्कुल समान निकटतम(गणित) नहीं है (या समान रूप से समान खुले निकटतम); अर्थात्, उनमें से कम से कम एक का ऐसा निकटतम हो जो दूसरे का निकटतम नहीं है (या समतुल्य रूप से खुला समुच्चय है जो एक बिंदु का है किन्तु दूसरा बिंदु का नहीं है)। अर्थात कम से कम एक बिंदु दूसरे के क्लोजर (टोपोलॉजी) से संबंधित नहीं है।
दो बिंदु X और Y 'पृथक' हैं यदि उनमें से प्रत्येक का निकटतम है जो दूसरे का निकटतम नहीं है; अर्थात न तो दूसरे के क्लोजर (टोपोलॉजी) से संबंधित है। अधिक सामान्यतः, X के दो सबसमुच्चय A और B 'अलग' होते हैं यदि प्रत्येक दूसरे के बंद होने से अलग होता है। (संवरणों को खुद को अलग करने की ज़रूरत नहीं है।) सिंगलटन समुच्चय का उपयोग करके समुच्चय को अलग करने के लिए शेष सभी नियमों को बिंदुओं (या एक बिंदु और समुच्चय ) पर भी प्रयुक्त किया जा सकता है। अंक X और Y को आस-पड़ोस द्वारा, बंद निकटतम द्वारा, निरंतर कार्य द्वारा, फ़ंक्शन द्वारा त्रुटिहीन रूप से अलग माना जाएगा, यदि और केवल यदि उनके सिंगलटन समुच्चय {x} और {y} को संबंधित मानदंड के अनुसार अलग किया जाता है।
सबसमुच्चय A और B 'निकटतम से अलग' हैं यदि उनके निकटतम अलग हैं। यदि वे बंद निकटतम से अलग हैं तो वे 'बंद निकटतम से अलग' हैं। वे 'निरंतर कार्य द्वारा अलग' होते हैं यदि समष्टि X से वास्तविक रेखा 'आर' तक निरंतर कार्य f उपस्थित होता है, जैसे कि A प्रीइमेज f−1 का सबसमुच्चय है ({0}) और B प्रीइमेज f−1 का उपसमुच्चय है ({1})। अंत में, वे निरंतर कार्य द्वारा ठीक से अलग हो जाते हैं यदि X से आर तक निरंतर कार्य f उपस्थित होता है, जैसे किAप्रीइमेज f−1 के बराबर होता है ({0}) औरBबराबर f−1 है ({1})।
बढ़ती ताकत के क्रम में ये स्थितियां दी गई हैं: किसी भी दो स्थलीय रूप से अलग-अलग बिंदुओं को अलग-अलग होना चाहिए, और किसी भी दो अलग-अलग बिंदुओं को स्थलीय रूप से अलग-अलग होना चाहिए। किन्हीं भी दो अलग-अलग समुच्चय को अलग होना चाहिए, आस-पड़ोस से अलग किए गए किन्हीं भी दो समुच्चय को अलग-अलग किया जाना चाहिए, और इसी तरह।
मुख्य परिभाषाएँ
ये सभी परिभाषाएँ उपरोक्त प्रारंभिक परिभाषाओं का अनिवार्य रूप से उपयोग करती हैं।
इनमें से कई नामों का पृथक्करण स्वयंसिद्धों का इतिहास है; उदाहरण के लिए, सामान्य और T4 के अर्थ कभी-कभी आपस में बदल जाते हैं, इसी तरह नियमित और T3, आदि। कई अवधारणाओं के भी कई नाम हैं; यद्यपि, पहले सूचीबद्ध के अस्पष्ट होने की संभावना हमेशा कम से कम होती है।
इनमें से अधिकांश अभिगृहीतों की समान अर्थ वाली वैकल्पिक परिभाषाएँ हैं; यहाँ दी गई परिभाषाएँ सुसंगत नमूने में आती हैं जो पिछले खंड में परिभाषित अलगाव की विभिन्न धारणाओं से संबंधित हैं। अन्य संभावित परिभाषाएँ अलग-अलग लेखों में पाई जा सकती हैं।
निम्नलिखित सभी परिभाषाओं में, X फिर से सामयिक समष्टि है।
- X 'T0 समष्टि है|T0, या कोल्मोगोरोव, यदि X में कोई दो अलग-अलग बिंदु स्थलीय भिन्नता हैं। (यह अलग-अलग स्वयंसिद्धों के बीच सामान्य विषय होगा जिसमें स्वयंसिद्ध का संस्करण होगा जिसके लिए T0 की आवश्यकता होती है और एक संस्करण जो नहीं करता है।)
- X 'R0 समष्टि है | R0, या सममित, यदि X में कोई भी दो स्थलीय रूप से अलग-अलग बिंदुओं को अलग किया जाता है।
- X T1 समष्टि है|T1, या सुलभ या फ़्रेचेट, यदि X में कोई दो अलग-अलग बिंदु अलग किए गए हैं। समान रूप से, प्रत्येक एकल-बिन्दु समुच्चय संवृत समुच्चय होता है। इस प्रकार, ' X ' T1 है यदि और केवल यदि यह दोनों T0 है और R0. (यद्यपि कोई ऐसी बातें कह सकता है जैसे T1 समष्टि, फ्रेचेट टोपोलॉजी, और मान लीजिए कि स्थलीय समष्टि X फ्रेचेट है; इस संदर्भ में फ्रेचेट समष्टि कहने से बचना चाहिए, क्योंकि कार्यात्मक विश्लेषण में फ्रेचेट समष्टि की एक और पूरी तरह से अलग धारणा है।)
- X 'R1 समष्टि है|R1, या प्रीरेगुलर, यदि X में कोई दो टोपोलॉजिकल रूप से अलग-अलग बिंदुओं को निकट से अलग किया जाता है। हर R1 समष्टि भी R0 है.
- X 'हॉसडॉर्फ समष्टि' है, या T2या अलग, यदि X में किन्हीं दो अलग-अलग बिंदुओं को पड़ोस द्वारा अलग किया जाता है। इस प्रकार, X हौसडॉर्फ है यदि और केवल यदि यह दोनों T0 है और R1. प्रत्येक हॉसडॉर्फ समष्टि भी T1 है.
- X 'यूरीसोहन' है और पूरी तरह से हॉसडॉर्फ समष्टि, T2½, या उरीसोहन, यदि X में दो अलग-अलग बिंदु बंद पड़ोस से अलग होते हैं। हर T2½ समष्टि हॉसडॉर्फ भी है।
- X 'पूरी तरह से हौसडॉर्फ समष्टि' है, या पूरी तरह से T2, यदि X में किन्हीं दो अलग-अलग बिंदुओं को निरंतर कार्य द्वारा अलग किया जाता है। हर पूरी तरह से हौसडॉर्फ समष्टि भी T2½ है.
- X 'नियमित समष्टि' है, यदि कोई बिंदु X दिया गया है और X में बंद समुच्चय F ऐसा है कि एक्स, F से संबंधित नहीं है, तो वे निकटतम से अलग हो जाते हैं। (वास्तव में, नियमित समष्टि में, ऐसे किसी भी X और F को भी बंद पड़ोस द्वारा अलग किया जाएगा।) प्रत्येक नियमित समष्टि भी R1 है.
- X 'नियमित हौसडॉर्फ समष्टि' है, या T3, यदि यह दोनों T0 और नियमित। [1] हर नियमित हौसडॉर्फ समष्टि भी T2½ है.
- X 'पूरी तरह से नियमित समष्टि' है, यदि कोई बिंदु X दिया गया है और X में बंद समुच्चय F ऐसा है कि x, F से संबंधित नहीं है, तो वे निरंतर कार्य द्वारा अलग हो जाते हैं। [2] हर पूरी तरह से नियमित समष्टि भी नियमित है।
- X 'टायचोनॉफ समष्टि' है, या T3½, पूरी तरह से T3, या पूरी तरह से नियमित हौसडॉर्फ, यदि यह दोनों T0 है और पूरी तरह से नियमित। [3] प्रत्येक टाइकोनॉफ़ समष्टि नियमित हॉसडॉर्फ और पूरी तरह हॉसडॉर्फ दोनों है।
- X 'सामान्य समष्टि' है यदि X के दो अलग-अलग बंद उपसमुच्चय निकटतम से अलग हो जाते हैं। (वास्तव में, समष्टि सामान्य है यदि दो अलग-अलग बंद समुच्चय को निरंतर कार्य से अलग किया जा सकता है; यह उरीसोहन का लेम्मा है।)
- X 'सामान्य नियमित समष्टि' है यदि यह दोनों R0 है और सामान्य। हर सामान्य नियमित समष्टि भी पूरी तरह से नियमित है।
- X 'सामान्य हौसडॉर्फ समष्टि' है, या T4, यदि यह दोनों T1 और सामान्य। प्रत्येक सामान्य हौसडॉर्फ समष्टि टाइकोनॉफ़ और सामान्य नियमित दोनों ही है।
- X 'पूरी तरह से सामान्य समष्टि' है यदि किन्हीं भी दो अलग-अलग समुच्चय को पास-पड़ोस द्वारा अलग किया जाता है। हर पूरी तरह से सामान्य समष्टि भी सामान्य होता है।
- X 'पूरी तरह से सामान्य हौसडॉर्फ समष्टि' है, या T5 या पूरी तरह से T4, यदि यह पूरी तरह से सामान्य है और T1. हर पूरी तरह से सामान्य हॉउसडॉर्फ समष्टि भी सामान्य हॉसडॉर्फ होता है।
- X 'पूरी तरह से सामान्य समष्टि' है यदि कोई भी दो अलग-अलग बंद समुच्चय निरंतर कार्य से ठीक से अलग हो जाते हैं। हर पूरी तरह से सामान्य समष्टि भी पूरी तरह से सामान्य और पूरी तरह से नियमित दोनों होता है।
- X 'पूरी तरह से सामान्य हौसडॉर्फ समष्टि' है, या T6 या पूरी तरह से T4, यदि यह पूरी तरह से सामान्य और T0 दोनों है. हर पूरी तरह से सामान्य हॉउसडॉर्फ समष्टि भी पूरी तरह से सामान्य हॉसडॉर्फ है।
निम्न तालिका पृथक्करण अभिगृहीतों के साथ-साथ उनके बीच निहितार्थों को संक्षेप में प्रस्तुत करती है: कोशिकाएँ जो मर्ज की जाती हैं समतुल्य गुणों का प्रतिनिधित्व करती हैं, प्रत्येक अभिगृहीत का तात्पर्य इसके बाईं ओर की कोशिकाओं से है, और यदि हम T1 मानते हैं अभिगृहीत, तो प्रत्येक अभिगृहीत का तात्पर्य इसके ऊपर की कोशिकाओं में भी होता है (उदाहरण के लिए, सभी सामान्य T1 रिक्त समष्टि भी पूरी तरह से नियमित हैं)।
| अलग किए | निकटतम से अलग | बंद निकटतम से अलग | फलन द्वारा अलग किया गया | फ़ंक्शन द्वारा सटीक रूप से अलग किया गया | |
|---|---|---|---|---|---|
| भेद करने योग्य बिंदु | सममित [4] | पूर्व नियमित | |||
| अलग अंक | फ्रेचेट | हॉसडॉर्फ़ | उरीसोहन | पूरी तरह से हॉसडॉर्फ | बिल्कुल हॉसडॉर्फ |
| बंद समुच्चय और बाहर बिंदु | सममित [5] | नियमित | पूर्णतः नियमित | पूरी तरह से सामान्य | |
| बंद समुच्चय को अलग करें | always | सामान्य | |||
| अलग किए गए समुच्चय | always | पूरी तरह से सामान्य | discrete space | ||
स्वयंसिद्धों के बीच संबंध
T0 स्वयंसिद्ध इस मायने में खास है कि इसे न केवल संपत्ति में जोड़ा जा सकता है (जिससे पूरी तरह से नियमित प्लस T0 टाइकोनॉफ है) किन्तु संपत्ति से भी घटाया जा सकता है (जिससे हौसडॉर्फ माइनस T0 R1 है), अधिक त्रुटिहीन अर्थों में; अधिक जानकारी के लिए कोलमोगोरोव भागफल देखें। पृथक्करण स्वयंसिद्धों पर प्रयुक्त होने पर, यह तालिका में संबंधों को नीचे बाईं ओर ले जाता है। इस तालिका में T0 की आवश्यकता को जोड़कर दाईं ओर से बाईं ओर जाता है, और कोलमोगोरोव भागफल ऑपरेशन का उपयोग करके, उस आवश्यकता को हटाकर बाईं ओर से दाईं ओर जाता है। (इस तालिका के बाईं ओर दिए गए कोष्ठकों में नाम सामान्यतः अस्पष्ट या कम से कम कम प्रसिद्ध हैं, किन्तु उनका उपयोग नीचे दिए गए चित्र में किया गया है।)
| T0 संस्करण | गैर-T0 संस्करण |
|---|---|
| T0 | (कोई जरूरत नहीं है) |
| T1 | R0 |
| हॉसडॉर्फ़(T2) | R1 |
| T2½ | (कोई विशेष नाम नहीं) |
| पूरी तरह से हॉसडॉर्फ | (कोई विशेष नाम नहीं) |
| नियमित हॉसडॉर्फ (T3) | नियमित |
| टाइकोनॉफ (T3½) | पूर्णतः नियमित |
| सामान्य T0 | सामान्य |
| सामान्य हॉसडॉर्फ (T4) | सामान्य नियमित |
| पूरी तरह से सामान्यT0 | पूरी तरह से सामान्य |
| पूरी तरह से सामान्य हौसडॉर्फ (T5) | पूरी तरह से सामान्य नियमित |
| बिल्कुल सामान्य हौसडॉर्फ (T6) | पूरी तरह से सामान्य |
T0 के समावेश या बहिष्करण के अतिरिक्त, पृथक्करण अभिगृहीतों के बीच संबंधों को आरेख में दाईं ओर इंगित किया गया है। इस आरेख में, गैर-T0 स्थिति का संस्करण स्लैश के बाईं ओर है, और T0 संस्करण दाईं ओर है। संक्षिप्त नाम के लिए अक्षरों का प्रयोग इस प्रकार किया जाता है:
P पूरी तरह से, C = पूरी तरह से, N = सामान्य, और आर (सबस्क्रिप्ट के बिना) = नियमित। गोली इंगित करती है कि उस समष्टि पर किसी समष्टि के लिए कोई विशेष नाम नहीं है। नीचे डैश कोई नियम नहीं दर्शाता है।
जब तक दोनों शाखाएं मिलती हैं तब तक ऊपर की ओर आरेख का पालन करके इस आरेख का उपयोग करके दो गुणों को जोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई समष्टि पूरी तरह से सामान्य (CN) और पूरी तरह से हौसडॉर्फ (CT2), दोनों शाखाओं के बाद, समष्टि पाता है •/T5.
चूंकि पूरी तरह से हौसडॉर्फ रिक्त समष्टि T0 हैं (भले संभवतः ही पूरी तरह से सामान्य समष्टि न हो), कोई T0 लेता है स्लैश के किनारे, इसलिए पूरी तरह से सामान्य हॉसडॉर्फ समष्टि T5 के समान है समष्टि (कम अस्पष्ट रूप से पूरी तरह से सामान्य हौसडॉर्फ समष्टि के रूप में जाना जाता है, जैसा कि उपरोक्त तालिका में देखा जा सकता है)।
जैसा कि आरेख, सामान्य और R0 से देखा जा सकता है एक साथ अन्य गुणों के मेजबान का अर्थ है, क्योंकि दो गुणों के संयोजन से दाईं ओर की शाखा पर कई नोड्स होते हैं। चूँकि नियमितता इनमें से सबसे प्रसिद्ध है, ऐसे समष्टि जो सामान्य और R0 दोनों हैं सामान्यतः सामान्य नियमित समष्टि कहलाते हैं। कुछ इसी तरह से, रिक्त समष्टि जो सामान्य और T1 दोनों हैं अस्पष्ट टी नोटेशन से बचने की इच्छा रखने वाले लोगों द्वारा अधिकांशतः सामान्य हौसडॉर्फ रिक्त समष्टि कहा जाता है। इन सम्मेलनों को अन्य नियमित समष्टिों और हॉसडॉर्फ समष्टिों के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है।
[एनबी: यह आरेख यह नहीं दर्शाता है कि पूरी तरह से सामान्य समष्टि हमेशा नियमित होते हैं; संपादक अब इस पर काम कर रहे हैं।]
अन्य पृथक्करण स्वयंसिद्ध
टोपोलॉजिकल समष्टि पर कुछ अन्य नियमें हैं जिन्हें कभी-कभी पृथक्करण स्वयंसिद्धों के साथ वर्गीकृत किया जाता है, किन्तु ये सामान्य पृथक्करण स्वयंसिद्धों के साथ पूरी तरह से फिट नहीं होते हैं। उनकी परिभाषाओं के अतिरिक्त, यहां उनकी चर्चा नहीं की गई है; उनके व्यक्तिगत लेख देखें।
- X 'सोबर समष्टि' है, यदि प्रत्येक बंद समुच्चय C के लिए, जो दो छोटे बंद समुच्चय का (संभवतः अविच्छिन्न) मिलन नहीं है, एक अद्वितीय बिंदु p है, जैसे कि {p} का समापन C के बराबर है। अधिक संक्षेप में, प्रत्येक इरेड्यूसिबल बंद समुच्चय का अनूठा सामान्य बिंदु है। हौसडॉर्फ का कोई भी समष्टि शांत होना चाहिए, और कोई भी शांत समष्टि T0 होना चाहिए.
- X 'कमजोर हॉसडॉर्फ समष्टि' है, यदि कॉम्पैक्ट हौसडॉर्फ समष्टि से X के प्रत्येक सतत मानचित्र के लिए, f की छवि X में बंद है। किसी कमजोर हौसडॉर्फ समष्टि को हौसडॉर्फ कमजोर होना चाहिए, और कोई कमजोर हौसडॉर्फ समष्टि T1 होना चाहिए.
- X 'अर्ध-नियमित समष्टि' है यदि नियमित खुले समुच्चय X के खुले समुच्चय के लिए आधार (टोपोलॉजी) बनाते हैं। कोई भी नियमित समष्टि भी अर्ध-नियमित होना चाहिए।
- X 'क्वैसी-रेगुलर समष्टि|क्वैसी-रेगुलर' है यदि किसी भी गैर-खाली ओपन समुच्चय G के लिए, नॉन-रिक्त ओपन समुच्चय H है जैसे कि H का क्लोजर G में समाहित है।
- X 'पूरी तरह से सामान्य समष्टि' है यदि प्रत्येक खुले आवरण में खुला तारा शोधन है। X 'पूरी तरह से T4 समष्टि है|पूरी तरह से T4, या पूरी तरह से सामान्य हौसडॉर्फ, यदि यह दोनों T1 है और पूरी तरह से सामान्य। हर पूरी तरह से सामान्य समष्टि सामान्य है और हर पूरी तरह से T4 समष्टि T4 है. इसके अतिरिक्त, कोई यह दिखा सकता है कि हर पूरी तरह से T4 समष्टि परा-सुसंहत है। वास्तव में, पूरी तरह से सामान्य समष्टि वास्तव में सामान्य पृथक्करण स्वयंसिद्धों की तुलना में पैराकॉम्पैक्टनेस के साथ अधिक होते हैं।
- सिद्धांत है कि सभी कॉम्पैक्ट उपसमुच्चय बंद हैं, सख्ती से T1 के बीच है और T2 (हॉसडॉर्फ) ताकत में। इस अभिगृहीत को संतुष्ट करने वाला समष्टि आवश्यक रूप से T1 है क्योंकि प्रत्येक एकल-बिंदु समुच्चय आवश्यक रूप से कॉम्पैक्ट है और इस प्रकार बंद है, किन्तु आवश्यक नहीं कि रिवर्स सच हो; असीम रूप से कई बिंदुओं पर सहसंबद्ध टोपोलॉजी के लिए, जो कि T1 है, हर सबसमुच्चय कॉम्पैक्ट है किन्तु हर सबसमुच्चय बंद नहीं है। इसके अतिरिक्त, हर T2 (हॉसडॉर्फ) समष्टि उस स्वयंसिद्ध को संतुष्ट करता है कि सभी कॉम्पैक्ट उपसमुच्चय बंद हैं, किन्तु आवश्यक नहीं कि विपरीत सच हो; बेशुमार बिंदुओं पर गणना योग्य टोपोलॉजी के लिए, कॉम्पैक्ट समुच्चय सभी परिमित हैं और इसलिए सभी बंद हैं किन्तु समष्टि T2 नहीं है (हॉसडॉर्फ)।
यह भी देखें
टिप्पणियाँ
- ↑ Schechter 1997, p. 441.
- ↑ Schechter 1997, 16.16, p. 442.
- ↑ Schechter 1997, 16.17, p. 443.
- ↑ Schechter 1997, 16.6(D), p. 438.
- ↑ Schechter 1997, 16.6(C), p. 438.
संदर्भ
- Schechter, Eric (1997). Handbook of Analysis and its Foundations. San Diego: Academic Press. ISBN 0126227608. (has Ri axioms, among others)
- Willard, Stephen (1970). General topology. Reading, Mass.: Addison-Wesley Pub. Co. ISBN 0-486-43479-6. (has all of the non-Ri axioms mentioned in the Main Definitions, with these definitions)
- Merrifield, Richard E.; Simmons, Howard E. (1989). Topological Methods in Chemistry. New York: Wiley. ISBN 0-471-83817-9. (gives a readable introduction to the separation axioms with an emphasis on finite spaces)
