現在2023年10月8日13時57分である。(この投稿は、ほぼ1965文字)
大学2回生のとき、『多様体の基礎』を、読んでいて、多様体の次元というものは、定まるのだろうか? と、疑問に思った。そこで、そのことを、ある雑誌に、問題として、出題してみた。
そうしたら、定まるということを、証明してくれた人がいた。知る人ぞ知る池田和正さんである。実は、後に放送大学の面接授業で、先生として現れた池田さんにお会いして、このときのお礼を、言うことが出来たのであるが…。
ところで、池田和正さんの証明には、アレキサンダーの双対定理というものが、使われていた。
という、辞書のような本に、証明が載せられていて、とても当時の私には、読めなかった。なんとかならないかなあ? と思っていて、3回生の冬休み、(当時横浜に移っていた)実家に帰省した折、八重洲ブックセンターで、
という160ページの薄い本で、アレキサンダーの双対定理の結果である、領域不変性定理というものの証明があった。1も、2もなく、1994年1月6日購入した。
開いてみると、距離空間の定義があり、距離空間の例が、5つ挙げられている。
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距離空間の例
1.ユークリッド空間
2.ヒルベルト空間
3.フレッシェの例
4. で定義された連続実関数全体の集合を とするとき、 に属する元素 はすべての の値に対して、 なるとき等しいと定める。 の2元素 に、
(ここに、注がある)
を対応させれば、 は距離空間となる。また、
を対応させても距離空間となる。
注.
は における の最大値を表わす。これが存在することは、微分学においてよく知られている。
5. で定義された有界な関数全体の集合を とし、
上限
とするとき、 は距離空間を作る。
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(古関健一『集合論的位相幾何学』(槇書店(まきしょてん))p.p.2-3より。ユークリッド空間、ヒルベルト空間、フレッシェの例は、この後詳述するので、定義を省略した)
私「麻友さん。とんでもない話が、始まったと、ビックリしているだろう」
麻友「(その3)って言うことは、前に、(その1)や、(その2)を、やってるのね」
私「一応、リンクを張るよ。無理に読み直さなくても良いけどね」
若菜「お父さん。(その2)で、疲れ切って、沈没したのでしたね」
私「実は、沈没したのは、疲れたからではなく、この例を、ひとつずつ証明していて、フレッシェの例というものが、難しそうで、『これ、麻友さんに、説明出来るのかな?』みたいに思って、萎縮してしまった。というのが、本当の理由なんだ」
結弦「そのときは、証明、持ってなかったの?」
私「実は、証明、知らなかった」
麻友「こんなに、大っぴらに、始めた。と、言うことは、証明できたのね」
私「うん。ただ、今日は、もう22時12分になってしまったので、この続きは、次回以降とするね」
麻友「分かったわ。おやすみ」
若菜・結弦「おやすみなさーい」
私「おやすみ」
現在2023年10月8日22時16分である。おしまい。