Info topologia

angel_j88
Ciao a tutti, ho bisogno di aiuto da un punto di vista topologico: come faccio a capire che l'intorno aperto di un punto in R^3 è omeomorfo ad un disco aperto o a un semidisco aperto in R^2?

Definizione di omeomorfismo= corrispondenza biunivoca fra spazi topologici tale che un sottoinsieme A di X è aperto se e solo se lo è la sua immagine f(A) in Y.

Mi servirebbe una spiegazione da un punto di vista grafico. Grazie a tutti.

Risposte
gugo82
Cioè, vuoi trovare un omeomorfismo tra una palla \(B(o;r):=\{(x,y,z)\in \mathbb{R}^3:\ x^2+y^2+z^2
Perchè sei convinto che ciò si possa fare?

angel_j88
E' la definizione che ho di manifold, che è quello che mi interessa capire.

gugo82
Allora non è l'intorno aperto di un punto in \(\mathbb{R}^3\) che deve essere omeomorfo ad un disco!
[Infatti questa è una cosa impossibile, perchè una palla ed un disco sono "intrinsecamente" diversi, avendo uno dimensione \(3\) e l'altro dimensione \(2\).]

Bensì è l'intorno di un punto sulla tua varietà (=manifold) a dover essere omeomorfo ad un disco... Questo è possibile, come puoi verificare tu stesso con un esempio semplice.

Immagina un foglio di carta steso in aria: questa è la tua varietà \(\mathcal{M}\).
Scegli un punto \(p\in \mathcal{M}\). Si chiama intorno aperto di \(p\) su \(\mathcal{M}\) un insieme \(U\subseteq \mathcal{M}\) tale che \(p\in U\) ed esiste un aperto \(A\subseteq \mathbb{R}^3\) tale che \(U=A\cap \mathcal{M}\).
Nel tuo esempio, scelto un punto \(p\) sul tuo foglio di carta, un intorno \(U\) di \(p\) su \(\mathcal{M}\) lo puoi ottenere intersecando il foglio con una pallina di centro \(p\) e raggio \(r>0\): ne viene fuori che un intorno di \(p\) su \(\mathcal{M}\) è effettivamente un dischetto di raggio \(\rho =r\).

Alla luce di questo esempio "pane-e-provolone", rileggi bene e con attenzione la definizione di varietà che hai.


P.S.: Ti conviene assegnare al thread un titolo meno generico: ad esempio, potrebbe andare bene "Chiarimenti sulla definizione di varietà" o qualcosa di simile.

angel_j88
Scusami puoi spiegarmi perchè l'edge evidenziato non è manifold? Preso un punto di questo e disegnando una sfera, questa si interseca con i 3 piani creando su ognuno di essi un semidisco, no? Grazie ancora.


gugo82
Direi che il problema è che ti manca regolarità, su quello spigolo.
Però bisognerebbe sapere che definizione di varietà hai sotto mano.

angel_j88
La mia definizione di 2-varietà è quella scritta prima, ovvero: sia A una superficie in R^3 tale che ogni suo punto ha un intorno omeomorfo ad un disco aperto o a un semidisco aperto in R^2.

laura1232
"angel_j88":
... l'edge evidenziato non è manifold? Preso un punto di questo e disegnando una sfera, questa si interseca con i 3 piani creando su ognuno di essi un semidisco, no? .

Penso che il problema in quel caso è che vengono 3 semidischi... se fossero solo 2 si potrebbero "appiattire" in un disco..ma qui c'è un semidisco in più.. dico bene?

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