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📐 Theorem XV.2.6(Weil:Hausdorff 位相が uniformizable ⟺ functionally regular)

  • 📐 Theorem XV.2.6(Weil:Hausdorff 位相が uniformizable ⟺ functionally regular) #Card
    • uniformizable の定義と、Weil の定理が uniformizable 性を関数的正則性とどう同一視するか。

位相が uniformizable :⟺ compatible な uniformity を持つ。

cards/topology/lemma-xv-2-4-metrization-lemma(Cor XV.2.5)より uniformizable な位相は pseudometrizable(擬距離のゲージで生成されるので)。

一方、Prop X.9.7 より、位相が pseudometrizable $\iff$ cards/topology/functionally-regular-topology(functionally regular = completely regular)。

Theorem XV.2.6(Weil): Hausdorff 位相が uniformizable $\iff$ functionally regular(completely regular)。

証明の骨子($\Leftarrow$、functionally regular ⟹ uniformizable): cards/topology/pseudometrizable-functionally-initial(Prop X.9.7 の $\Leftarrow$ 方向の構成)より、functionally regular な位相は擬距離の族 ${d_F:F\subset_{\mathrm{fin}}C(\xi,\nu)}$($d_F(x,y):=\max_{f\in F}|f(x)-f(y)|$)で pseudometrizable に生成される。各 $d_F$ が定める preuniformity(entourage ${d_F<\varepsilon}$)の上限を取ると、この擬距離族が位相を決定すること(functionally regular 性)から生成位相が元の位相 $\xi$ と一致する compatible な uniformity が得られる——すなわち uniformizable。

Weil によるこの定理が、uniformity の理論を「距離の一般化」として最初に動機づけた古典的結果。$T_{3.5}$ 空間 = uniformizable Hausdorff 空間、という同一視。