負維空間

在拓樸學中,負維空間是將一般的空間維度向負整數的拓展,表示一個維度比零維空間還要低的空間。例如在抽象理論中,以負一維空間來表示維度比零維還小的空多胞形。除了負一維,當然也能有負二、負三甚至更低的維,而維度在此就不能解釋為是數學中獨立參數的數目,而是拓樸空間維度於負數的推廣。

基本介紹

  • 中文名:負維空間
  • 外文名:Negative dimension space
  • 分類:數理科學
  • 套用領域:物理學
定義,歷史,拓撲空間,負一維空間,參見,

定義

假設
郝斯多夫維數的緊空間且是互相嵌入的緊空間元素並令參數t為零到無限(
)。若緊空間中構成這些元素都是
時,這個尺度就能視為與
等價。這時就可以說緊空間
是這個尺度等價集合的洞,而
是對應的等價類的負數維度。

歷史

1940年代時,拓撲結構科學已有相當程度的發展,對於正維度拓樸空間基本理論的研究也十分完備。在數值計算和一定程度美學的動機下,拓樸學家開始尋找能擴展空間概念、允許負數維度的數學框架。但這樣的維度就像四維和更高的維度難以想像也無法直接觀察。直到1960年代時才建構了一個特殊的拓樸框架,即拓樸譜學的範疇。拓樸譜學是允許負維空間的一般化。負維空間的概念已經有實際用途了,如分析語言統計學

拓撲空間

拓撲空間是一個集合 
 和其上定義的拓撲結構
組成的二元組
 的元素
 通常稱為拓撲空間 
的點。而拓撲結構
一詞涵蓋了開集,閉集,鄰域,開核,閉包,導集,濾子等若干概念。從這些概念出發,可以給拓撲空間
作出若干種等價的定義。在教科書中最常見的定義是從開集開始的。 

負一維空間

在抽象幾何學中,負一維空間表示比零維空間還低一個維度的負維空間,其代表了空多胞形本身的維度,由於空多胞形是一個空集合,因此負一維空間也等於一個空空間(英語:null space、或稱虛無空間、零空間)。也可以定義更低的維度作為空多胞形的基底,即超空多胞形(英語:Dinull polytope)。
負一維是一切多胞形的最終基礎。假設0是一個緊湊的Hausdorff維數
空間,這是一個規模緊緻空間的相互嵌入和參數化的T的一個元素(
)。這樣的尺度要考慮0如果構成的緊湊空間一致的
等效。據說,緊湊的空間0是在等效天平的孔,和
是相應的等價類的負維度

參見

  • 數學主題
  • 負一維空間

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