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Espaço Topológico

1914
  • Felix Hausdorff
Mathematician's desk with topology textbook and chalkboard, representing topological space.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Um espaço topológico é um par ordenado [latex](X, tau)[/latex], onde [latex]X[/latex] é um conjunto e [latex]tau[/latex] é uma coleção de subconjuntos de [latex]X[/latex], chamados conjuntos abertos, que satisfazem três axiomas: 1) O conjunto vazio [latex]emptyset[/latex] e [latex]X[/latex] pertencem a [latex]tau[/latex]. 2) A união de qualquer número de conjuntos em [latex]tau[/latex] também pertence a [latex]tau[/latex]. 3) A interseção de qualquer número finito de conjuntos em [latex]tau[/latex] também pertence a [latex]tau[/latex].

A coleção τ é chamada de topologia em X. Os elementos de X são geralmente chamados de pontos, e os subconjuntos em τ são os conjuntos abertos. Um subconjunto de X é chamado de fechado se seu complemento for um conjunto aberto. Essa definição axiomática é extremamente geral e poderosa, permitindo o estudo de propriedades espaciais de uma maneira independente de distância ou medida. Por exemplo, o conjunto dos números reais ℝ com a coleção de todos os intervalos abertos forma um espaço topológico, conhecido como topologia padrão. No entanto, muitas outras topologias não padrão podem ser definidas no mesmo conjunto ℝ. O conceito de vizinhança de um ponto é fundamental; Uma vizinhança de um ponto x é qualquer subconjunto de X que contém um conjunto aberto que, por sua vez, contém x. Essa estrutura permite que matemáticos generalizem conceitos como limites e continuidade de espaços métricos para contextos mais abstratos. O poder dessa definição reside em sua capacidade de capturar a essência de "proximidade" e "conectividade" sem depender de uma métrica, o que a torna aplicável a uma vasta gama de problemas matemáticos e científicos onde uma noção de distância não é natural ou disponível.

UNESCO Nomenclature: 1209
Topologia

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Fundamentais

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • O trabalho de Georg Cantor sobre a teoria dos conjuntos
  • O conceito de variedades de Bernhard Riemann
  • Introdução dos espaços métricos por Maurice Fréchet
  • O trabalho de Henri Poincaré sobre análise do situs

Aplicações

  • Definindo continuidade e convergência
  • relatividade geral
  • teoria quântica de campos
  • análise de dados (análise topológica de dados)
  • teoria das cordas

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: espaço topológico, conjunto aberto, axioma, Hausdorff, teoria dos conjuntos, topologia, álgebra abstrata, topologia geral.

Contexto histórico

Espaço Topológico

1896
1900
1903
1914
1924
1925
1930
1895
1899
1900
1911
1922
1925
1928
1930

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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