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$\sigma$-dual(natural/continuous)convergence $[\xi,\sigma]$(Definition XXIV.1.2)

  • $\sigma$-dual(natural/continuous)convergence $[\xi,\sigma]$(Definition XXIV.1.2) #Card
    • $C(\xi,\sigma)$ 上の「評価写像 $\mathrm{ev}$ が連続になる最粗の収束」をどう定義するか。

$\mathrm{ev}:X\times Z^X\to Z$、$\mathrm{ev}(x,f):=f(x)$ を評価写像とする。$G,\mathcal{F}$ に対し $\langle G,\mathcal{F}\rangle:={F(G):G\in G,F\in\mathcal{F}}$(記法 (XXIV.1.2))とする。

$\sigma^\xi\subset\mathbb{F}(Z^X)\times Z^X$ を次で定義((dual)): $$f\in\lim{}{\sigma^\xi}\mathcal{F} :\iff f(x)=\langle x,f\rangle\in\lim\sigma\langle G,\mathcal{F}\rangle \text{(各 } x\in X \text{ と、} x\in\lim_\xi G \text{ となる任意のフィルター } G \text{ について)}.$$

$\sigma^\xi$ はイソトン(前収束)。$F=f^\uparrow$(主フィルター)の場合、$f\in\lim_{\sigma^\xi}f^\uparrow \iff f\in C(\xi,\sigma)$——すなわち $\sigma^\xi$ を $C(\xi,\sigma)$ に制限すると収束になる: $$[\xi,\sigma] := \sigma^\xi\vert_{C(\xi,\sigma)}.$$

$[\xi,\sigma]$ を $\xi$ の $\sigma$-dual convergence(伝統的には natural convergence または continuous convergence とも呼ぶ)、$\xi$ を $[\xi,\sigma]$ の $\sigma$-primal convergence と呼ぶ(Definition XXIV.1.2)。

特殊ケース $\xi=\iota$(離散位相)では $[\iota,\sigma]=p(\iota,\sigma)$(各点収束と一致)。一般に $C(\xi,\sigma)\subset C(\iota,\sigma)$ なので、$p(\iota,\sigma)$ の $C(\xi,\sigma)$ への制限を $p(\xi,\sigma):=[\iota,\sigma]\vert_{C(\xi,\sigma)}$ と定義する((XXIV.0.1))。

本章の最重要概念——cards/topology/prop-xxiv-1-1-dual-convergence-coarsest(最粗性による特徴づけ)・cards/topology/thm-xxiv-3-2-exponential-law(指数法則)の主役。

XXIV.1 の主眼は「pointwise 収束では壊れる連続性」を、評価写像連続性を満たす最粗条件として補修することにある。dual convergence は ad-hoc な新位相ではなく、普遍性で一意に決まるため、後続の指数法則や関数空間 compactness と自然に接続する。

出典: refs/math/topology/royal-road-to-topology/pdfs/chp24-2024-spaces-of-maps.pdf p.583–584