क्लोज्ड मैनिफोल्ड

गणित में, क्लोज्ड मैनिफोल्ड बिना सीमा वाला मैनिफोल्ड है, जो कॉम्पैक्ट होता है। इसकी तुलना में, संवृत मैनिफोल्ड बिना सीमा वाला मैनिफोल्ड है, जिसमें केवल गैर-कॉम्पैक्ट घटक होते हैं।

उदाहरण
एकमात्र जुड़ा हुआ एक-आयामी उदाहरण वृत्त है। वृत्त, टोरस और क्लेन बोतल सभी क्लोज्ड द्वि-आयामी मैनिफोल्ड हैं। वास्तविक प्रक्षेप्य समिष्ट RPn क्लोज्ड 2n-आयामी मैनिफोल्ड है। जटिल प्रक्षेप्य समिष्ट CPn क्लोज्ड 2n-आयामी मैनिफोल्ड है। लाइन क्लोज्ड नहीं होती क्योंकि वह सघन नहीं है। क्लोज्ड डिस्क कॉम्पैक्ट द्वि-आयामी मैनिफोल्ड है, लेकिन यह क्लोज्ड नहीं है क्योंकि इसकी सीमा होती है।

गुण
प्रत्येक क्लोज्ड मैनिफ़ोल्ड यूक्लिडियन निकट का प्रतिगमन है और इस प्रकार इसमें परिमित रूप से समरूपता समूह उत्पन्न होते हैं।

यदि $$M$$ क्लोज्ड जुड़ा हुआ n-मैनिफोल्ड है, तो n-वें होमोलॉजी समूह $$H_{n}(M;\mathbb{Z})$$, $$\mathbb{Z}$$ या 0 है, यह इस पर निर्भर करता है कि $$M$$ उन्मुख है या नहीं है। इसके अतिरिक्त, (n-1)-वें होमोलॉजी समूह $$H_{n-1}(M;\mathbb{Z}) $$ का टोशन उपसमूह 0 या $$\mathbb{Z}_2$$ है, जो इस पर निर्भर करता है कि $$M$$ उन्मुख है या नहीं है। यह सार्वत्रिक गुणांक प्रमेय के अनुप्रयोग से अनुसरण करता है।

माना $$R$$ क्रमविनिमेय वलय है। मौलिक वर्ग $$[M]\in H_{n}(M;R) $$ के साथ $$R$$-ओरिएंटेबल $$M$$ के लिए, $$D(\alpha)=[M]\cap\alpha$$ द्वारा परिभाषित मानचित्र $$D: H^k(M;R) \to H_{n-k}(M;R)$$ सभी k के लिए समरूपता है। यह पोंकारे द्वैत है। विशेष रूप से, प्रत्येक क्लोज्ड मैनिफोल्ड $$\mathbb{Z}_2$$ ओरिएंटेबल है। अतः सदैव समरूपता $$H^k(M;\mathbb{Z}_2) \cong H_{n-k}(M;\mathbb{Z}_2)$$ होती है।

मैनिफोल्ड खोलें
कनेक्टेड मैनिफोल्ड के लिए, "संवृत" "बिना सीमा और "गैर-कॉम्पैक्ट" के बराबर है, लेकिन डिस्कनेक्ट किए गए मैनिफोल्ड के लिए, संवृत अधिक कठोर है। उदाहरण के लिए, वृत्त और रेखा का असंबद्ध मिलन गैर-संहत होता है क्योंकि रेखा गैर-संहत होती है, लेकिन यह संवृत मैनिफोल्ड नहीं है, क्योंकि वृत्त (इसके घटकों में से एक) संहत होता है।

लैंग्वेज का दुरुपयोग
अधिकांश पुस्तकें सामान्यतः मैनिफोल्ड को ऐसे समिष्ट के रूप में परिभाषित करती हैं, जो समिष्ट रूप से, यूक्लिडियन समिष्ट (कुछ अन्य विधियाँ स्थितियों के साथ) के लिए होम्योमॉर्फिक है, इस प्रकार इस परिभाषा के अनुसार मैनिफोल्ड में इसकी सीमा सम्मिलित नहीं होती है, जब यह बड़े समिष्ट में एम्बेडेड होता है। चूँकि, यह परिभाषा क्लोज्ड डिस्क जैसी कुछ मूलभूत वस्तुओं को कवर नहीं करती है, इसलिए लेखक कभी-कभी सीमा के साथ मैनिफोल्ड को परिभाषित करते हैं और सीमा के संदर्भ के बिना अपमानजनक रूप से मैनिफोल्ड कहते हैं। लेकिन सामान्यतः, यदि मैनिफोल्ड के लिए सामान्य परिभाषा का उपयोग किया जाता है, तो 'सघन मैनिफोल्ड' (इसकी अंतर्निहित टोपोलॉजी के संबंध में सघन) को समानार्थी रूप से 'क्लोज्ड मैनिफोल्ड' के लिए उपयोग किया जा सकता है।

क्लोज्ड मैनिफोल्ड की धारणा क्लोज्ड समुच्चय से असंबंधित है। रेखा समतल और मैनिफोल्ड का क्लोज्ड उपसमुच्चय है, लेकिन क्लोज्ड मैनिफोल्ड नहीं है।

भौतिकी में उपयोग
ब्रह्मांड के आकार की धारणा ब्रह्मांड को क्लोज्ड मैनिफोल्ड के रूप में संदर्भित कर सकती है, लेकिन अधिक संभावना यह है कि ब्रह्मांड निरंतर धनात्मक रिक्की वक्रता के मैनिफोल्ड है।

संदर्भ

 * Michael Spivak: A Comprehensive Introduction to Differential Geometry. Volume 1. 3rd edition with corrections. Publish or Perish, Houston TX 2005, ISBN 0-914098-70-5.
 * Allen Hatcher, Algebraic Topology. Cambridge University Press, Cambridge, 2002.