Нормальний простір

Нормальний простір — топологічний простір, який задовольняє аксіомам віддільності T₁, T₄, тобто такий топологічний простір, в якому одноточкові множини замкнені і будь-які дві диз'юнктні (тобто,такі, що не перетинаються) замкнуті множини мають диз'юнктні околи.

Приклади нормальних просторів

Більшість просторів, що зустрічаються у математичному аналізі нормальні гаусдорфові простори, або принаймні нормальні регулярні простори:

• Усі метричні простори (а, отже, всі метризовні) є абсолютно нормальними гаусдорфовими просторами;
• Усі псевдометричні простори (а, отже, всі псевдометризовні) є абсолютно нормальними регулярними, хоча не обов'язково гаусдорфовими;
• Всі компактні простори є гаусдорфовими нормальними;
• Зокрема, стоун-чехівська компактифікація тихоновського простору є нормальним гаусдорфовим простором;
• Узагальнюючи наведені вище приклади, всі паракомпактні гаусдорфові простори є нормальними, і всі паракомпактні регулярні простори нормальні;
• Усі паракомпактні топологічні многовиди є абсолютно нормальними гаусдорфими просторами. Тим не менш, існують не паракомпактні многовиди, які не є навіть нормальними просторами.
• Усі топології порядку на повністю впорядкованій множині є спадково нормальними і гаусдорфими.
• Кожний регулярний простір, який задовольняє другу аксіому зліченності є абсолютно нормальним, і кожний регулярний ліндельофовий простір є нормальним.

Крім того, всі повністю нормальні простори нормальні (навіть якщо не регулярні). Простір Серпінського є прикладом нормального простору, який не є регулярним.

Властивості

• Нормальні простори є частковим випадком цілком регулярних (інакше, тихоновських) просторів.
• Будь-який замкнений підпростір нормального простору нормальний.
• Простір, усі підпростори якого нормальні, називається спадково нормальним'.
  • Для спадкової нормальності достатньо, щоб усі відкриті підпростори були нормальні.
  • Для спадкової нормальності необхідно і достатньо, щоб були відокремлені околами будь-які дві множини, з яких жодна не містить точок дотику іншого.
• Нормальний простір називається цілком нормальним, якщо у ньому кожна замкнена множина є перетином зліченної кількості відкритих множин.
  • Будь-який цілком нормальний простір є спадково нормальним.
• Добуток двох нормальних просторів не обов'язково нормальний.

Див. також

• Лема Урисона
• Теорема Тітце про продовження

Література

• Александров П.С. (1977). Введение в теорию множеств и общую топологию. Москва: Наука. с. 368. ISBN 5354008220. 
• Келли Дж. Л. Общая топология — М.: Наука, 1968