Anneau topologique
En mathématiques, un anneau topologique est un anneau muni d'une topologie compatible avec les opérations internes, c'est-à -dire telle que l'addition, l'application opposée[1] et la multiplication soient continues.
Un corps topologique est un corps muni d'une topologie qui rend continues l'addition, la multiplication et l'application inverse[2].
Ces structures étendent la notion de groupe topologique.
Exemples
- Tous les corps de nombres usuels (rationnels, réels, complexes, p-adiques) ont une ou plusieurs topologies classiques qui en font des corps topologiques. Il s'agit essentiellement des topologies induites par la distance usuelle ou la distance p-adique.
- L'ensemble des applications d'un ensemble vers un anneau topologique constitue un anneau topologique pour la topologie de la convergence simple. Lorsque l'ensemble est lui-même un espace topologique, le sous-anneau des fonctions continues est un anneau topologique pour la topologie compacte-ouverte.
- Toute algèbre normée est un anneau topologique.
- Tout sous-anneau d'un anneau topologique est un anneau topologique pour la topologie induite.
- Tout anneau muni de la topologie discrète ou de la topologie grossière constitue un anneau topologique.
Topologie I-adique
Étant donné un anneau commutatif et un idéal de , la topologie -adique de est définie par la base de voisinages en chaque point de de la forme : , où décrit tous les entiers naturels.
Cette topologie fait de l'anneau un anneau topologique, qui est séparé si et seulement si l'intersection des puissances de l'idéal est réduite à l'élément nul :
- .
Dans ce cas, la topologie est métrisable par une distance ultramétrique définie de la manière suivante :
- pour tous ≠éléments de ,
- où est la plus grande puissance de l'idéal qui contient la différence .
La topologie p-adique sur les entiers relatifs est ainsi construite avec l'idéal des multiples entiers de .
Complétion d'un anneau métrisable
Lorsqu'un anneau topologique est métrisable, les opérations s'étendent continûment (de façon unique) à sa complétion métrique, qui devient ainsi son anneau complété (en).
Notes
- La continuité de l'application opposée est automatiquement vérifiée si l'anneau est unitaire.
- Il existe toutefois des anneaux topologiques qui sont des corps sans satisfaire cette dernière condition.