Aplicaciones analíticas de la compactación Stone-Čech

Siguiendo la Topología y Geometría de Bredon , dejamos F sea ​​el conjunto de todas las funciones continuas F : X [ 0 , 1 ] en un espacio completamente regular X , definir X Φ [ 0 , 1 ] F configurando Φ ( X ) ( F ) = F ( X ) para cada X X y F F , y declarar el cierre β ( X ) de Φ ( X ) en [ 0 , 1 ] F ser la compactación de Stone-Čech de X . Munkres escribe en Topología que hay "una serie de aplicaciones [de la compactación de Stone-Čech] ​​en el análisis moderno", que supuestamente está "fuera del alcance de [el] libro". Miré algunas fuentes, incluida la compactación de Stone-Čech de Russell Walker, y no pude encontrar ninguna aplicación del teorema que sea abiertamente analítica. Tal vez no tengo suficiente experiencia en análisis funcional ---aquí es donde, supongo, estarían las aplicaciones analíticas prototípicas-- para reconocer las aplicaciones analíticas funcionales que he encontrado, pero el punto sigue siendo que todavía tengo que ver tal ejemplo. Entonces:

¿Cuáles son las aplicaciones prototípicas de la compactación de Stone-Čech en el análisis matemático y dónde puedo leer sobre ellas?

Creo que las aplicaciones analíticas más importantes de los ultrafiltros son los ultralímites y los límites de Banach (disfrazados de medias invariantes en grupos susceptibles ).

Respuestas (2)

No estoy seguro de que esto sea de lo que habla Munkres, pero aquí hay algo de lo que podría estar hablando. Dejar X ser un espacio completamente regular y dejar C b ( X ) ser el anillo de funciones continuas acotadas X R . Esta es un álgebra de Banach conmutativa cuando está equipada con la norma sup, y de hecho es un C -álgebra cuando está equipada con la involución trivial.

Entonces el espectro de Gelfand de C b ( X ) es canónicamente isomorfo a β X ; de manera equivalente, C b ( X ) es canónicamente isomorfo a C ( β X ) . Una aplicación aquí es que por el teorema de representación de Riesz , los funcionales lineales positivos en C b ( X ) se puede identificar con las medidas regulares de Borel en β X . Un caso especial de esta construcción se describe en el artículo de Wikipedia .

He agregado un enlace al artículo de wikipedia. (Espero que este sea el que tenías en mente).

La compactación de Stone-Čech se menciona con frecuencia en el libro Carothers: un curso breve sobre la teoría del espacio de Banach , por lo que esta podría ser una buena suposición de dónde buscar tales aplicaciones.

Una de las aplicaciones es la prueba de Garling del teorema de representación de Riesz para C ( k ) , k siendo compacto. La prueba se realiza primero para la compactación de Stone-Čech del espacio discreto y luego se extiende a espacios arbitrarios compactos de Hausdorff.

Puede consultar el Capítulo 16 del libro de Carother, o algunos de los siguientes artículos:

Estoy haciendo esta publicación wiki de la comunidad, para que si alguien está más familiarizado con la prueba, pueda agregar más detalles. (Solo sé que existe tal prueba y más o menos entiendo cuáles son las ideas básicas detrás de ella).

La prueba del teorema de Riesz también se menciona aquí: Pruebas del teorema de representación de Riesz-Markov-Kakutani .