$ \mathbb{Z} $-compacité
dans Shtam
Bonjour
Soit $ (X , \mathrm{Ouv} (X) ) $ un espace topologique muni de son treillis des ouverts $ \mathrm{Ouv} (X) $.
$ X $ est compact si, pour tout recouvrement $ X = \displaystyle \bigcup_{ i \in I } U_i $, où, $ (U_i)_{ i \in I } \subset \mathrm{Ouv} (X) $, il existe un sous recouvrement fini $ X = \displaystyle \bigcup_{ i = 1 , \dots , n } U_i $, où, $ (U_i)_{ i = 1 , \dots , n } \subset \mathrm{Ouv} (X) $.
En notation additive, $ X $ est compact si, pour tout recouvrement $ X = \displaystyle \sum_{ i \in I } U_i $, où, $ (U_i)_{ i \in I } \subset \mathrm{Ouv} (X) $, il existe un sous recouvrement fini $ X = \displaystyle \sum_{ i = 1 , \dots , n } U_i $, où, $ (U_i)_{ i = 1 , \dots , n } \subset \mathrm{Ouv} (X) $
Autrement dit,
Si on note par $ \mathbb{Z}^{ ( \mathrm{Ouv} (X) ) } $ le groupe abélien libre engendré par les ouverts de $ X $, alors, $ X $ est compact, si $ X $ est dans l'image de l'injection canonique suivante, $ i \ : \ \mathbb{Z}^{ ( \mathrm{Ouv} (X) ) } \hookrightarrow \mathbb{Z}^{ \mathrm{Ouv} (X) } $ défini par, $ i (U ) = U $
Donc, la compacité, est un cas très très particulier d'une notion de compacité plus générale qu'on a pas encore utilisé ou exploité en mathématiques, que j’appellerai $ \mathbb{Z} $ - compacité pour désigner le fait suivant,
Soit $ X \in \mathbb{Z}^{ \mathrm{Ouv} (X) } $.
Pour tout $ (n_i)_{ i \in I } \in \mathbb{Z}^{I} $, pour tout $ (U_i)_{ i \in I } \subset \mathrm{Ouv} (X) $, tel que, $ X = \displaystyle \sum_{ i \in I } n_i U_i $, $ X $ est $ \mathbb{Z} $ - compact, si il vérifie la condition suivante,
Il existe $ (n_{j} ' ) \in \mathbb{Z}^{(I)} $ il existe $ (U_{j_{i}} )_{ j_{i} = 1 , \dots , n } \subset \mathrm{Ouv} (X) $, tel que, $ X = i ( \displaystyle \sum_{ j_{i} = 1 }^{n} n_{j} ' U_{j_{i}} ) $.
Bref, ce qui est différent dans cette notion nouvelle est que la compacité de $ X $ est caractérisée par la donnée des images $ i(U_i) $ vérifiant tout simplement, $ i(U_i ) = U_i $ ( Injection triviale ). Pa contre, pour la $ \mathbb{Z} $ - compacité, elle est caractérisé par la donnée des images $ i(U_i ) $ sous leur forme générale suivante, $ i(U_i ) = \displaystyle \sum_{ i \in I } n_i U_i $. Ce qui est différent.
Quelle est d'après vous, l'utilité de cette nouvelle notion ?
Merci d'avance.
Soit $ (X , \mathrm{Ouv} (X) ) $ un espace topologique muni de son treillis des ouverts $ \mathrm{Ouv} (X) $.
$ X $ est compact si, pour tout recouvrement $ X = \displaystyle \bigcup_{ i \in I } U_i $, où, $ (U_i)_{ i \in I } \subset \mathrm{Ouv} (X) $, il existe un sous recouvrement fini $ X = \displaystyle \bigcup_{ i = 1 , \dots , n } U_i $, où, $ (U_i)_{ i = 1 , \dots , n } \subset \mathrm{Ouv} (X) $.
En notation additive, $ X $ est compact si, pour tout recouvrement $ X = \displaystyle \sum_{ i \in I } U_i $, où, $ (U_i)_{ i \in I } \subset \mathrm{Ouv} (X) $, il existe un sous recouvrement fini $ X = \displaystyle \sum_{ i = 1 , \dots , n } U_i $, où, $ (U_i)_{ i = 1 , \dots , n } \subset \mathrm{Ouv} (X) $
Autrement dit,
Si on note par $ \mathbb{Z}^{ ( \mathrm{Ouv} (X) ) } $ le groupe abélien libre engendré par les ouverts de $ X $, alors, $ X $ est compact, si $ X $ est dans l'image de l'injection canonique suivante, $ i \ : \ \mathbb{Z}^{ ( \mathrm{Ouv} (X) ) } \hookrightarrow \mathbb{Z}^{ \mathrm{Ouv} (X) } $ défini par, $ i (U ) = U $
Donc, la compacité, est un cas très très particulier d'une notion de compacité plus générale qu'on a pas encore utilisé ou exploité en mathématiques, que j’appellerai $ \mathbb{Z} $ - compacité pour désigner le fait suivant,
Soit $ X \in \mathbb{Z}^{ \mathrm{Ouv} (X) } $.
Pour tout $ (n_i)_{ i \in I } \in \mathbb{Z}^{I} $, pour tout $ (U_i)_{ i \in I } \subset \mathrm{Ouv} (X) $, tel que, $ X = \displaystyle \sum_{ i \in I } n_i U_i $, $ X $ est $ \mathbb{Z} $ - compact, si il vérifie la condition suivante,
Il existe $ (n_{j} ' ) \in \mathbb{Z}^{(I)} $ il existe $ (U_{j_{i}} )_{ j_{i} = 1 , \dots , n } \subset \mathrm{Ouv} (X) $, tel que, $ X = i ( \displaystyle \sum_{ j_{i} = 1 }^{n} n_{j} ' U_{j_{i}} ) $.
Bref, ce qui est différent dans cette notion nouvelle est que la compacité de $ X $ est caractérisée par la donnée des images $ i(U_i) $ vérifiant tout simplement, $ i(U_i ) = U_i $ ( Injection triviale ). Pa contre, pour la $ \mathbb{Z} $ - compacité, elle est caractérisé par la donnée des images $ i(U_i ) $ sous leur forme générale suivante, $ i(U_i ) = \displaystyle \sum_{ i \in I } n_i U_i $. Ce qui est différent.
Quelle est d'après vous, l'utilité de cette nouvelle notion ?
Merci d'avance.
Réponses
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Aucune.
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Dommage que tu aies un caractère nihiliste Poirot. 8-)
Je réfléchirai à l'impact de cette notion sur la topologie en générale, et vous tiendrai au courant. ;-) -
Bonjour,
En réalité, pour coller à la définition française de la compacité, il faut rajouter la séparation de $X$, sinon on a seulement la quasi-compacité. -
@Philippe, (tu)
-
N'as tu pas $i(X) = X$ pour tout espace topologique $X$ ?
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Bwah a écrit:N'as tu pas $i(X) = X$ pour tout espace topologique $X$ ?
Oui, il y a ça.
$ X $ admet plusieurs décompositions dans $ \mathbb{Z}^{ (\mathrm{Ouv} (X)) } $ suivant le recouvrement choisi.
$ X = i(X) $ est une décomposition parmi plusieurs décompositions possibles $ X = i ( \displaystyle \sum_{ i = 1 }^{n} n_i U_i ) $.
:-) -
Excuse-moi, mais dans ton premier message tu dis que si $X$ est dans l'image de $i$, $X$ est compact, et là tu me confirmes que $i(X) = X$ pour $X$ un espace topologique quelconque.
J'ai l'impression que ta "caractérisation" de la compacité c'est que tout espace est compact. -
Pablo est habitué à prouver des théorèmes en contradiction avec $\mathsf{ZFC}$, rien de surprenant ici.
-
Bwah
Merci pour ton intérêt au sujet.
Non. Ici, tu as testé la compacité pour un seul recouvrement qui est le recouvrement trivial, $ X = X $. La compacité de $ X $ porte sur tout recouvrement de $ X $ par des ouverts $ U_i $ qui est $ X = \displaystyle \bigcup_{ i \in I }U_i $, et non pour seulement un seul recouvrement ouvert (celui que tu as choisi, $ X = X $).
Pour que $ X $ soit compact, il ne suffit pas qu'il soit seulement dans l'image de $ i $ dans $ \mathbb{Z}^{ \mathrm{Ouv} (X) } $ ( Ce qui est effectivement une petite bourde de ma part. Merci de me l'avoir signalé ), mais, il faut quotienter l'espace d'arrivée de $ i $ qui est $ \mathbb{Z}^{ \mathrm{Ouv} (X) } $ par un sous groupe engendrée par tous les recouvrements de $ X $. Est ce que ça marche maintenant ?
[Inutile de recopier l'avant-dernier message. Un lien suffit. AD] http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?43,2217804,2218118#msg-2218118 -
Qu'entends-tu par sous-groupe engendré par tous les recouvrements ?
Quant à savoir si ça marche, tu ne nous as pas donné assez d'informations :
Soit $X$ un espace topologique, je regarde le quotient de $\mathbb{Z}^{Ouv(X)}$ par un certain sous-groupe comme tu le veux.
Et ensuite ? comment à partir de ce quotient suis-je censé en déduire que $X$ est compact ou ne l'est pas ? -
Bwah a écrit:Qu'entends-tu par sous-groupe engendré par tous les recouvrements ?
Pardon ... Sous groupe engendré par tous les recouvrements ouverts de $ X $.
C'est le sous groupe $ T $ de $ \mathbb{Z}^{ ( \mathrm{Ouv} (X) ) } $ défini par, $$ T = \{ \ \displaystyle \sum_{ i \in I } U_i \ | \ X = \displaystyle \bigcup_{ i \in I } U_i \ , \ (U_i )_{ i \in I } \subset \mathrm{Ouv} (X) \ \} $$
Bien sûr, $ \mathbb{Z}^{ ( \mathrm{Ouv} (X) ) } $ est plus gros que $ T $ puisque $ \mathbb{Z}^{ ( \mathrm{Ouv} (X) ) } $ contient tous les recouvrements ouverts de toutes les parties de $ X $ ( y compris $ X $ ), alors que $ T $ ne contient que les recouvrements ouverts de $ X $ seulement.Bwah a écrit:Soit $X$ un espace topologique, je regarde le quotient de $\mathbb{Z}^{Ouv(X)}$ par un certain sous-groupe comme tu le veux. Et ensuite ? comment à partir de ce quotient suis-je censé en déduire que $X$ est compact ou ne l'est pas ?
Alors, $ X $ est compact, si $ \ker \ i \neq \{ 0 \} $. Est ce que ce n'est pas ça, d'après toi ? -
Je ne crois pas que ton $T$ soit un sous-groupe de $\mathbb{Z}^{(Ouv(X))}$, il n'a pas l'air d'être inclus dans $\mathbb{Z}^{(Ouv(X))}$, c'est plutôt un sous ensemble de $\mathbb{Z}^{Ouv(X)}$ mais il n'a pas l'air stable par inverse.
À moins que ta définition de $i$ ait changée, je ne vois pas comment on pourrait ne pas avoir $\ker (i) = {0}$ puisque tu as défini $i$ comme une injection canonique. -
Oui, c’est un lapsus. $ T $ est un sous groupe de $ \mathbb{Z}^{ \mathrm{Ouv} (X) } $, et non de $ \mathbb{Z}^{ ( \mathrm{Ouv} (X) ) } $.
$ i $ est définie par, $ i \ : \ \mathbb{Z}^{ ( \mathrm{Ouv} (X) ) } \to \mathbb{Z}^{ \mathrm{Ouv} (X) } / T $.
Pour le rendre stable par l'inverse, on définira alors, $ T $ par,
$$ T = \{ \ \pm \displaystyle \sum_{ i \in I } U_i \ | \ X = \displaystyle \bigcup_{ i \in I } U_i \ , \ (U_i )_{ i \in I } \subset \mathrm{Ouv} (X) \ \} $$.
Merci de m'avoir corrigé. :-)
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