拓扑群

拓扑群
拓扑群,又名连续群,是具有拓扑空间结构的群。

正文

又名连续群,是具有拓扑空间结构的群。设G是拓扑空间,又是一个群,而且群的乘积运算与求逆按此拓扑是连续的,即从拓扑空间G×G到拓扑空间G上的映射m∶(x,y)→x·y及从GG上的映射ƒ:xx-1 都是连续映射,则称G为拓扑群。如果G作为拓扑空间是局部紧(或紧、连通、单连通)的,则称G为局部紧(或紧、连通、单连通)拓扑群。例如,n维欧氏空间中所有向量所成的加群,再加上通常的拓扑,就是一个交换拓扑群;实数R上所有n阶非奇异方阵所成的乘法群GL(n,R),再加上通常的拓扑,是一个局部紧拓扑群;而所有行列式为1的正交矩阵所成的群SO(n,R)是一个紧连通拓扑群。
从拓扑群G到拓扑群H内的映射ƒ:GH,如果作为群结构它是群同态,作为拓扑空间的映射它是连续的,那么ƒ称为从拓扑群G到拓扑群H的同态,简称同态。如果同态ƒ双射, 而且逆映射ƒ-1也是连续的,那么ƒ称为拓扑群G到拓扑群H上的同构映射,简称同构。拓扑群全体带上拓扑群间的同态,构成一个范畴。这个范畴就是拓扑群论研究的对象。
在数学中,拓扑群概念最初是由连续变换群的研究所引起,人们发现在处理许多连续变换群的问题中所出现的群,往往不必考虑作变换群,而只需研究这些群本身,于是产生了连续群的概念。M.S.李是最初对连续群进行系统研究而卓有成就的人。李群就是因他得名。