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§ 4。 逆极限措施
在整个截面中,I表示非空集合,配备预序关系,表示i ≤ j i \leq j i ≤ j ,并针对此关系。 回想一下(GT,I, §4, No. 4),由I索引的拓扑空间的逆系是一个族( T i , p i j ) (T_i, p_{ij}) ( T i , p ij ) ,其中T i T_i T i 是拓扑空间,p i j p_{ij} p ij 是T j T_j T j 的连续映射到T i T_i T i 代表i ≤ j i \leq j i ≤ j ,其中p i i p_{ii} p ii 是T i T_i T i 的恒等映射,而p i k = p i j ∘ p j k p_{ik} = p_{ij} \circ p_{jk} p ik = p ij ∘ p j k 代表i ≤ j ≤ k i \leq j \leq k i ≤ j ≤ k 。 令 T 为拓扑空间和 ( p i ) i ∈ I (p_i)_{i \in I} ( p i ) i ∈ I 连续映射 p i : T → T i p_i : T \to T_i p i : T → T i 族。 The family ( p i ) i ∈ I (p_i)_{i \in I} ( p i ) i ∈ I is said to be coherent if p i = p i j ∘ p j p_i = p_{ij} \circ p_j p i = p ij ∘ p j for i ≤ j i \leq j i ≤ j , and it is said to be separating if for distinct x , y x, y x , y in T there exists an i ∈ I i \in I i ∈ I such that p i ( x ) ≠ p i ( y ) p_i(x) \neq p_i(y) p i ( x ) = p i ( y ) . 当T = l i m ← T i T = \varprojlim T_i T = lim T i 和p i p_i p i 是T的典范映射进入T i T_i T i 时,( p i ) i ∈ I (p_i)_{i \in I} ( p i ) i ∈ I 族是连贯和分离的。
(3) 在 Souslin 空间中,每个 Borel 集合都是 Souslin 集合(GT、IX, §6, No. 3、命题 11)。 (4) 更一般地,如果f : X → Y f : X \to Y f : X → Y 是Souslin空间之间的连续双射,则μ ↦ f ( μ ) \mu \mapsto f(\mu) μ ↦ f ( μ ) 是X上有界测度集合到Y上有界测度集合的双射映射(§ 2, No. 4,命题9)。
1. 紧凑型空间和逆极限的补集
— 令 X 和 Y 为两个拓扑空间,f 为 Y 中 X 的连续映射。 设( K α ) α ∈ A (K_\alpha)_{\alpha \in A} ( K α ) α ∈ A 是X的紧子集的递减有向族,其中交 K。 然后f ( K ) = ⋂ α ∈ A f ( K α ) f(K) = \bigcap_{\alpha \in A} f(K_\alpha) f ( K ) = ⋂ α ∈ A f ( K α ) 。
被以下引用 3 被以下引用 引理 1, IX § 3 , 命题 3 , 引理, IX § 5
对于,令 y 为 ⋂ α ∈ A f ( K α ) \bigcap_{\alpha \in A} f(K_\alpha) ⋂ α ∈ A f ( K α ) 的点;对于每个 α ∈ A \alpha \in A α ∈ A ,集合 L α = K α ∩ f − 1 ( y ) L_\alpha = K_\alpha \cap f^{-1}(y) L α = K α ∩ f − 1 ( y ) 都是紧凑的且非空。族( L α ) α ∈ A (L_\alpha)_{\alpha \in A} ( L α ) α ∈ A 是向下的,因此它的交L是非空。现在,L = K ∩ f − 1 ( y ) L = K \cap f^{-1}(y) L = K ∩ f − 1 ( y ) ,从而y ∈ f ( K ) y \in f(K) y ∈ f ( K ) 。这样我们就证明了包含f ( K ) ⊃ ⋂ α ∈ A f ( K α ) f(K) \supset \bigcap_{\alpha \in A} f(K_\alpha) f ( K ) ⊃ ⋂ α ∈ A f ( K α ) ,并且逆包含是显而易见的。
— 给定由I索引的拓扑空间的逆系( T i , p i j ) (T_i, p_{ij}) ( T i , p ij ) 、拓扑空间T,以及连续映射p i : T → T i p_i : T \to T_i p i : T → T i 的连贯且分离的族。然后:
被以下引用 2 被以下引用 命题 3 , 定理 1(普罗霍罗夫)
a) 对于 T 的每个紧凑子集 K,都有 K = ⋂ i ∈ I p i − 1 ( p i ( K ) ) K = \bigcap_{i \in I} p_i^{-1}(p_i(K)) K = ⋂ i ∈ I p i − 1 ( p i ( K )) 。
b) 令K和L是T的两个不相交的紧凑子集。存在一个i ∈ I i \in I i ∈ I 使得p j ( K ) p_j(K) p j ( K ) 和p j ( L ) p_j(L) p j ( L ) 对于j ≥ i j \geq i j ≥ i 来说是不相交的。
a) 令x为⋂ i ∈ I p i − 1 ( p i ( K ) ) \bigcap_{i \in I} p_i^{-1}(p_i(K)) ⋂ i ∈ I p i − 1 ( p i ( K )) 的点;对于 K 中点 y 的每个 i ∈ I i \in I i ∈ I 、集合 K i K_i K i ,使得 p i ( y ) = p i ( x ) p_i(y) = p_i(x) p i ( y ) = p i ( x ) 是 K 的非空闭子集。对于 i ≤ j i \leq j i ≤ j ,我们有 K i ⊃ K j K_i \supset K_j K i ⊃ K j ,并且,由于 K 是紧致的,集合因此⋂ i ∈ I K i \bigcap_{i \in I} K_i ⋂ i ∈ I K i 是非空。令y为⋂ i ∈ I K i \bigcap_{i \in I} K_i ⋂ i ∈ I K i 的点;对于所有 i ∈ I i \in I i ∈ I 、从而 y = x y = x y = x ,我们有 y ∈ K y \in K y ∈ K 和 p i ( y ) = p i ( x ) p_i(y) = p_i(x) p i ( y ) = p i ( x ) ;最后,x ∈ K x \in K x ∈ K ,证明包含K ⊃ ⋂ i ∈ I p i − 1 ( p i ( K ) ) K \supset \bigcap_{i \in I} p_i^{-1}(p_i(K)) K ⊃ ⋂ i ∈ I p i − 1 ( p i ( K )) ;反向包含是显而易见的。
b) 对于每个i ∈ I i \in I i ∈ I ,集合M i = p i − 1 ( p i ( K ) ) ∩ L M_i = p_i^{-1}(p_i(K)) \cap L M i = p i − 1 ( p i ( K )) ∩ L ;这是紧凑空间 L 的闭子集,我们有 M i ⊃ M j M_i \supset M_j M i ⊃ M j i ≤ j i \leq j i ≤ j ,并且,通过 a),
⋂ i ∈ I M i = K ∩ L = ∅ .
\bigcap_{i \in I} M_i = K \cap L = \varnothing.
i ∈ I ⋂ M i = K ∩ L = ∅ .
因而,存在指标 i 使得M i = ∅ M_i = \varnothing M i = ∅ 。对于j ≥ i j \geq i j ≥ i ,我们有p j − 1 ( p j ( K ) ) ∩ L = M j ⊂ M i = ∅ p_j^{-1}(p_j(K)) \cap L = M_j \subset M_i = \varnothing p j − 1 ( p j ( K )) ∩ L = M j ⊂ M i = ∅ ,从而p j ( K ) ∩ p j ( L ) = ∅ p_j(K) \cap p_j(L) = \varnothing p j ( K ) ∩ p j ( L ) = ∅ 。
2. 逆系措施
— 令 T = ( T i , p i j ) \mathscr{T} = (T_i, p_{ij}) T = ( T i , p ij ) 为由 I 索引的拓扑空间的逆系。 我们将T \mathscr{T} T 上的测度称为( μ i ) i ∈ I (\mu_i)_{i \in I} ( μ i ) i ∈ I 的逆系(或子逆系统),其中μ i \mu_i μ i 是所有i ∈ I i \in I i ∈ I 在T i T_i T i 上的有界测度,并且其中μ i = p i j ( μ j ) \mu_i = p_{ij}(\mu_j) μ i = p ij ( μ j ) (或μ i ≥ p i j ( μ j ) \mu_i \geq p_{ij}(\mu_j) μ i ≥ p ij ( μ j ) )对于i ≤ j i \leq j i ≤ j 。
被以下引用 1 被以下引用 定义 1, IX § 6
给定由I I I 索引的拓扑空间T = ( T i , p i j ) \mathscr{T} = (T_i, p_{ij}) T = ( T i , p ij ) 的逆系,拓扑空间T T T ,连续映射p i : T → T i p_i : T \to T_i p i : T → T i (对于i ∈ I i \in I i ∈ I )的相干且分离的族以及子逆系统( μ i ) i ∈ I (\mu_i)_{i \in I} ( μ i ) i ∈ I T \mathscr{T} T 的措施。对于 T T T 、集合* 的每个紧凑型子集 K
J ( K ) = inf i ∈ I μ i ∙ ( p i ( K ) ) .
J(K) = \inf_{i \in I} \mu_i^\bullet(p_i(K)).
J ( K ) = i ∈ I inf μ i ∙ ( p i ( K )) .
那么T T T 上存在一个有界测度π \pi π ,并且只有一个,这样对于T T T 的每个紧致子集K K K 都有π ∙ ( K ) = J ( K ) \pi^\bullet(K) = J(K) π ∙ ( K ) = J ( K ) 。一个人对所有 i ∈ I i \in I i ∈ I 都有 μ i ≥ p i ( π ) \mu_i \geq p_i(\pi) μ i ≥ p i ( π ) ,而 π \pi π 是 T T T 满足这个条件的最大的度量。
引用了 6 · 被以下引用 3 引用了 定理 2(叶戈罗夫), IV § 5 , 命题 2 , 推论, IX § 1 , 命题 1 , 注 3, IX § 1 , 定理 1, IX § 3
被以下引用 引理 1, III § 1 , 定理 1(普罗霍罗夫) , 引理 1, VII Appendix 1
让我们首先证明J ( K ) J(K) J ( K ) 相对于有向预序集合I I I 的截面过滤器F \mathfrak{F} F 来说是μ i ∙ ( ( p i ( K ) ) ) \mu_i^\bullet((p_i(K))) μ i ∙ (( p i ( K ))) 的极限:为此,只需(GT,IV, §5, No. 2,Th.2)即可证明μ i ∙ ( p i ( K ) ) ≥ μ j ∙ ( p j ( K ) ) \mu_i^\bullet(p_i(K)) \geq \mu_j^\bullet(p_j(K)) μ i ∙ ( p i ( K )) ≥ μ j ∙ ( p j ( K )) 对于i ≤ j i \leq j i ≤ j ;现在,设定μ i j ′ = p i j ( μ j ) \mu_{ij}' = p_{ij}(\mu_j) μ ij ′ = p ij ( μ j ) ,我们有μ i j ′ ≤ μ i \mu_{ij}' \leq \mu_i μ ij ′ ≤ μ i 和p j ( K ) ⊂ p i j ‾ − 1 ( p i ( K ) ) p_j(K) \subset \overline{p_{ij}}^{-1}(p_i(K)) p j ( K ) ⊂ p ij − 1 ( p i ( K )) ,从而
μ j ∙ ( p j ( K ) ) ≤ μ j ∙ ( p i j ‾ − 1 ( p i ( K ) ) ) = ( μ i j ′ ) ∙ ( p i ( K ) ) ≤ μ i ∙ ( p i ( K ) ) .
\mu_j^\bullet(p_j(K)) \leq \mu_j^\bullet(\overline{p_{ij}}^{-1}(p_i(K))) = (\mu_{ij}')^\bullet(p_i(K)) \leq \mu_i^\bullet(p_i(K)).
μ j ∙ ( p j ( K )) ≤ μ j ∙ ( p ij − 1 ( p i ( K ))) = ( μ ij ′ ) ∙ ( p i ( K )) ≤ μ i ∙ ( p i ( K )) .
现在我们来研究函数J J J 的性质: 1) 显然,当K ⊂ L K \subset L K ⊂ L 时,J ( K ) ≤ J ( L ) J(K) \leq J(L) J ( K ) ≤ J ( L ) 。 2) 设K K K 和L L L 是T T T 的两个紧凑的子集。对于每个i ∈ I i \in I i ∈ I ,我们有p i ( K ∪ L ) = p i ( K ) ∪ p i ( L ) p_i(K \cup L) = p_i(K) \cup p_i(L) p i ( K ∪ L ) = p i ( K ) ∪ p i ( L ) ,从而
μ i ∙ ( p i ( K ∪ L ) ) ≤ μ i ∙ ( p i ( K ) ) + μ i ∙ ( p i ( L ) ) ;
\mu_i^\bullet(p_i(K \cup L)) \leq \mu_i^\bullet(p_i(K)) + \mu_i^\bullet(p_i(L));
μ i ∙ ( p i ( K ∪ L )) ≤ μ i ∙ ( p i ( K )) + μ i ∙ ( p i ( L )) ;
对于过滤器F \mathfrak{F} F ,从经过到极限,我们得到J ( K ∪ L ) ≤ J ( K ) + J ( L ) J(K \cup L) \leq J(K) + J(L) J ( K ∪ L ) ≤ J ( K ) + J ( L ) 。 3) 假设紧集K K K 和L L L 是不相交的。根据No. 1的命题2,存在i ∈ I i \in I i ∈ I 使得p j ( K ) ∩ p j ( L ) = ∅ p_j(K) \cap p_j(L) = \varnothing p j ( K ) ∩ p j ( L ) = ∅ 对应j ≥ i j \geq i j ≥ i 。因此对于 j ≥ i j \geq i j ≥ i 我们有
μ j ∙ ( p j ( K ∪ L ) ) = μ j ∙ ( p j ( K ) ) + μ j ∙ ( p j ( L ) ) ,
\mu_j^\bullet(p_j(K \cup L)) = \mu_j^\bullet(p_j(K)) + \mu_j^\bullet(p_j(L)),
μ j ∙ ( p j ( K ∪ L )) = μ j ∙ ( p j ( K )) + μ j ∙ ( p j ( L )) ,
相对于过滤器 F \mathfrak{F} F ,从而 J ( K ∪ L ) = J ( K ) + J ( L ) J(K \cup L) = J(K) + J(L) J ( K ∪ L ) = J ( K ) + J ( L ) 在经过到极限上。 4) 设( K α ) α ∈ A (K_\alpha)_{\alpha \in A} ( K α ) α ∈ A 是T T T 的紧子集的递减有向族,其中交K K K 。根据No. 1第1号提案,p i ( K ) = ⋂ α ∈ A p i ( K α ) p_i(K) = \bigcap_{\alpha \in A} p_i(K_\alpha) p i ( K ) = ⋂ α ∈ A p i ( K α ) ,因此μ i ∙ ( p i ( K ) ) = inf α ∈ A μ i ∙ ( p i ( K α ) ) \mu_i^\bullet(p_i(K)) = \inf_{\alpha \in A} \mu_i^\bullet(p_i(K_\alpha)) μ i ∙ ( p i ( K )) = inf α ∈ A μ i ∙ ( p i ( K α )) 适用于所有i ∈ I i \in I i ∈ I (§ 1, No. 6,第5号提案的Cor.)。由此,可推知
J ( K ) = inf i ∈ I μ i ∙ ( p i ( K ) ) = inf i ∈ I inf α ∈ A μ i ∙ ( p i ( K α ) ) = inf α ∈ A inf i ∈ I μ i ∙ ( p i ( K α ) ) = inf α ∈ A J ( K α ) .
J(K) = \inf_{i \in I} \mu_i^\bullet(p_i(K)) = \inf_{i \in I} \inf_{\alpha \in A} \mu_i^\bullet(p_i(K_\alpha))
= \inf_{\alpha \in A} \inf_{i \in I} \mu_i^\bullet(p_i(K_\alpha)) = \inf_{\alpha \in A} J(K_\alpha).
J ( K ) = i ∈ I inf μ i ∙ ( p i ( K )) = i ∈ I inf α ∈ A inf μ i ∙ ( p i ( K α )) = α ∈ A inf i ∈ I inf μ i ∙ ( p i ( K α )) = α ∈ A inf J ( K α ) . 5) 让我们选择、
i ∈ I i \in I i ∈ I 和集合
c = μ i ∙ ( T i ) c = \mu_i^\bullet(T_i) c = μ i ∙ ( T i ) 。那么
c c c 是有限的,
J ( K ) ≤ μ i ∙ ( p i ( K ) ) ≤ μ i ∙ ( T i ) J(K) \leq \mu_i^\bullet(p_i(K)) \leq \mu_i^\bullet(T_i) J ( K ) ≤ μ i ∙ ( p i ( K )) ≤ μ i ∙ ( T i ) ,因此
J ( K ) ≤ c J(K) \leq c J ( K ) ≤ c 对于
T T T 中的每个紧集
K K K 。
上述性质允许应用 Th。 § 3, No. 1 中的 1 个;我们结论在T T T 上存在一个且仅有一个有界测度π \pi π ,使得π ∙ ( K ) = J ( K ) \pi^\bullet(K) = J(K) π ∙ ( K ) = J ( K ) 对于T T T 的每个紧凑子集K K K 。对于每个i ∈ I i \in I i ∈ I ,让我们用ν i \nu_i ν i 表示T i T_i T i 上的度量,即π \pi π 在p i p_i p i 下的像。设i ∈ I i \in I i ∈ I 、A A A 是T i T_i T i 的紧致子集,以及L \mathscr{L} L 集合是p i − 1 ( A ) ‾ \overline{p_i^{-1}(A)} p i − 1 ( A ) 的紧致子集。到 § 1, No. 2 的注 3 时,我们有 π ∙ ( p i − 1 ( A ) ‾ ) = sup K ∈ L π ∙ ( K ) \pi^\bullet(\overline{p_i^{-1}(A)}) = \sup_{K \in \mathscr{L}} \pi^\bullet(K) π ∙ ( p i − 1 ( A ) ) = sup K ∈ L π ∙ ( K ) ;此外,ν i ∙ ( A ) = π ∙ ( p i − 1 ( A ) ‾ ) \nu_i^\bullet(A) = \pi^\bullet(\overline{p_i^{-1}(A)}) ν i ∙ ( A ) = π ∙ ( p i − 1 ( A ) ) 和J ( K ) = π ∙ ( K ) J(K) = \pi^\bullet(K) J ( K ) = π ∙ ( K ) 对应K ∈ L K \in \mathscr{L} K ∈ L 、从而ν i ∙ ( A ) = sup K ∈ L J ( K ) \nu_i^\bullet(A) = \sup_{K \in \mathscr{L}} J(K) ν i ∙ ( A ) = sup K ∈ L J ( K ) 。
对于K ∈ L K \in \mathscr{L} K ∈ L ,我们有p i ( K ) ⊂ A p_i(K) \subset A p i ( K ) ⊂ A 、从而、J ( K ) ≤ μ i ∙ ( p i ( K ) ) ≤ μ i ∙ ( A ) J(K) \leq \mu_i^\bullet(p_i(K)) \leq \mu_i^\bullet(A) J ( K ) ≤ μ i ∙ ( p i ( K )) ≤ μ i ∙ ( A ) ,最后是ν i ∙ ( A ) ≤ μ i ∙ ( A ) \nu_i^\bullet(A) \leq \mu_i^\bullet(A) ν i ∙ ( A ) ≤ μ i ∙ ( A ) 。由于A A A 是T i T_i T i 中的任意紧集,因此我们结论即ν i ≤ μ i \nu_i \leq \mu_i ν i ≤ μ i 。 命题的最后一个断言是显而易见的。
Q.E.D.
定理 1(普罗霍罗夫) 09QQ
— *让T = ( T i , p i j ) \mathscr{T} = (T_i, p_{ij}) T = ( T i , p ij ) 是拓扑空间的逆系,由I I I 索引,T T T 拓扑空间和( p i ) i ∈ I (p_i)_{i \in I} ( p i ) i ∈ I 连续映射p i : T → T i p_i : T \to T_i p i : T → T i 的连贯且分离的族。最后,令 ( μ i ) i ∈ I (\mu_i)_{i \in I} ( μ i ) i ∈ I 为 T \mathscr{T} T 上的措施的逆系。
引用了 6 · 被以下引用 5 引用了 推论, IX § 1 , 命题 2 , 推论, IX § 1 , 命题 3 , 注 3, IX § 1 , III § 4. 。 乘积措施
被以下引用 习题 2, § 4 , 注 , 定理 2 , 命题 1, IX § 6 , 习题 8, § 6
为了在T T T 上存在有界测度μ \mu μ ,使得p i ( μ ) = μ i p_i(\mu) = \mu_i p i ( μ ) = μ i 对于所有i ∈ I i \in I i ∈ I ,满足以下条件是必要且充分的:
(P) *对于每个ε > 0 \varepsilon > 0 ε > 0 ,都存在T T T 的紧凑子集K K K ,使得μ i ∙ ( T i − p i ( K ) ) ≤ ε \mu_i^\bullet(T_i - p_i(K)) \leq \varepsilon μ i ∙ ( T i − p i ( K )) ≤ ε 对于所有i ∈ I i \in I i ∈ I 。
当这种情况发生时,测度 μ \mu μ 是唯一确定的并且*
μ ∙ ( K ) = inf i μ i ∙ ( p i ( K ) )
\mu^\bullet(K) = \inf_i \mu_i^\bullet(p_i(K))
μ ∙ ( K ) = i inf μ i ∙ ( p i ( K )) 对于T T T 中的每个紧集K K K 。
我们首先证明μ \mu μ 的唯一性。令 μ \mu μ 为 T T T 上的有界测度,使得 p i ( μ ) = μ i p_i(\mu) = \mu_i p i ( μ ) = μ i 对于所有 i ∈ I i \in I i ∈ I 。设K K K 是T T T 的紧子集;根据No. 1的第2号提案,集合K K K 是递减的交定向家庭( p i − 1 ( p i ( K ) ) ‾ ) i ∈ I (\overline{p_i^{-1}(p_i(K))})_{i \in I} ( p i − 1 ( p i ( K )) ) i ∈ I 的*封闭*子集的T T T 。由科。根据 § 1, No. 6 的第 5 条命题,我们有
μ ∙ ( K ) = inf i ∈ I μ ∙ ( p i − 1 ( p i ( K ) ) ‾ ) = inf i ∈ I μ i ∙ ( p i ( K ) ) ,
\mu^\bullet(K) = \inf_{i \in I} \mu^\bullet(\overline{p_i^{-1}(p_i(K))}) = \inf_{i \in I} \mu_i^\bullet(p_i(K)),
μ ∙ ( K ) = i ∈ I inf μ ∙ ( p i − 1 ( p i ( K )) ) = i ∈ I inf μ i ∙ ( p i ( K )) ,
从而建立公式 (2)。由于紧集的集合上的重合的两个度量相等(§ 1, No. 2,Prop. 2 的 Cor.),因此 μ \mu μ 是唯一的。
根据命题 3,在 T T T 上存在有界测度π \pi π ,使得π ∙ ( K ) = inf i ∈ I μ i ∙ ( p i ( K ) ) \pi^\bullet(K) = \inf_{i \in I} \mu_i^\bullet(p_i(K)) π ∙ ( K ) = inf i ∈ I μ i ∙ ( p i ( K )) 对于T T T 的每个紧凑子集 K K K 。根据公式 (2),T T T 上存在有界测度 μ \mu μ ,因此对于所有 i ∈ I i \in I i ∈ I ,p i ( μ ) = μ i p_i(\mu) = \mu_i p i ( μ ) = μ i 等价于关系:
(P') p i ( π ) = μ i p_i(\pi) = \mu_i p i ( π ) = μ i 对于所有 i ∈ I i \in I i ∈ I 。
对于i ≤ j i \leq j i ≤ j ,我们有μ i = p i j ( μ j ) \mu_i = p_{ij}(\mu_j) μ i = p ij ( μ j ) ,从而μ i ∙ ( T i ) = μ j ∙ ( T j ) \mu_i^\bullet(T_i) = \mu_j^\bullet(T_j) μ i ∙ ( T i ) = μ j ∙ ( T j ) ;由于I I I 是有向的,因此存在有限的数c ≥ 0 c \geq 0 c ≥ 0 ,使得μ i ∙ ( T i ) = c \mu_i^\bullet(T_i) = c μ i ∙ ( T i ) = c 对于所有i ∈ I i \in I i ∈ I 。根据命题 3,测度 μ i − p i ( π ) \mu_i - p_i(\pi) μ i − p i ( π ) 为正,因此当且仅当其总质量为零,即 μ i ( T i ) = p i ( π ) ∙ ( T i ) \mu_i(T_i) = p_i(\pi)^\bullet(T_i) μ i ( T i ) = p i ( π ) ∙ ( T i ) 时,它才是零。由于 p i ( π ) ∙ ( T i ) = π ∙ ( T ) p_i(\pi)^\bullet(T_i) = \pi^\bullet(T) p i ( π ) ∙ ( T i ) = π ∙ ( T ) ,条件 (P') 因此等价于 π ∙ ( T ) = c \pi^\bullet(T) = c π ∙ ( T ) = c ,即 (§ 1, No. 2,注 3) 到性质:
(P'') sup K ∈ K π ∙ ( K ) = c \sup_{K \in \mathscr{K}} \pi^\bullet(K) = c sup K ∈ K π ∙ ( K ) = c ,其中K \mathscr{K} K 是T T T 的紧致子集的集合。
现在,对于 K ∈ K K \in \mathscr{K} K ∈ K ,我们有
π ∙ ( K ) = inf i ∈ I μ i ∙ ( p i ( K ) ) = c − sup i ∈ I μ i ∙ ( T i − p i ( K ) )
\pi^\bullet(K) = \inf_{i \in I} \mu_i^\bullet(p_i(K)) = c - \sup_{i \in I} \mu_i^\bullet(T_i - p_i(K))
π ∙ ( K ) = i ∈ I inf μ i ∙ ( p i ( K )) = c − i ∈ I sup μ i ∙ ( T i − p i ( K ))
这个公式立即隐含了(P)和(P'')的等价。
Q.E.D.
令( T i , p i j ) (T_i, p_{ij}) ( T i , p ij ) 为拓扑空间的逆系。 集合T = lim ← T i T = \lim_{\leftarrow} T_i T = lim ← T i 并用T T T 的p i p_i p i 典范映射表示为T i T_i T i 。概括 Def。第 2 章。 III, § 4, No. 5,我们可以说,T T T 上的有界测度μ \mu μ 是逆系*( μ i ) i ∈ I (\mu_i)_{i \in I} ( μ i ) i ∈ I *测度*的*逆极限,如果μ i = p i ( μ ) \mu_i = p_i(\mu) μ i = p i ( μ ) 对于所有i ∈ I i \in I i ∈ I 来说。 Th。 1 提供了逆极限措施存在的标准。当空间 T i T_i T i 是*紧致*,并且映射 p i j p_{ij} p ij 满射时,T T T 是紧致的,并且对于每个 i ∈ I i \in I i ∈ I 是p i ( T ) = T i p_i(T) = T_i p i ( T ) = T i ;因此,条件 (P) 得到满足,在这种情况下,我们恢复第 8 章的命题 8 (iv)。 III, § 4, No. 5。
3. 可数逆系的情况
— *假设有向预序集合I有一个可数的共尾子集。令T = ( T i , p i j ) \mathscr{T} = (T_i, p_{ij}) T = ( T i , p ij ) 为拓扑空间、T = lim ← T i T = \lim_{\leftarrow} T_i T = lim ← T i 和T T T 的p i p_i p i 典范映射到T i T_i T i 的逆系。那么T \mathscr{T} T 上的每逆系( μ i ) i ∈ I (\mu_i)_{i \in I} ( μ i ) i ∈ I 措施都承认逆极限。
引用了 3 · 被以下引用 1 引用了 IX § 1. 。拓扑空间上的预测量和测量 , 定理 1(普罗霍罗夫) , III § 4. 。 乘积措施
被以下引用 命题 2, IX § 6
我们首先处理I = N I = \mathbf{N} I = N 和集合q n = p n , n + 1 q_n = p_{n,n+1} q n = p n , n + 1 的情况。让ε > 0 \varepsilon > 0 ε > 0 。 定义递归紧集L n ⊂ T n L_n \subset T_n L n ⊂ T n 的序列如下:L 0 L_0 L 0 是T 0 T_0 T 0 的紧凑子集使得μ 0 ∙ ( T 0 − L 0 ) ≤ ε / 2 \mu_0^\bullet(T_0 - L_0) \leq \varepsilon/2 μ 0 ∙ ( T 0 − L 0 ) ≤ ε /2 ,并且对于n ≥ 0 n \geq 0 n ≥ 0 紧集L n + 1 L_{n+1} L n + 1 包含在q n − 1 ( L n ) ‾ \overline{q_n^{-1}(L_n)} q n − 1 ( L n ) 且满足
μ n + 1 ∙ ( q n − 1 ( L n ) ‾ − L n + 1 ) ≤ ε / 2 n + 2 .
\mu_{n+1}^\bullet(\overline{q_n^{-1}(L_n)} - L_{n+1}) \leq \varepsilon/2^{n+2}.
μ n + 1 ∙ ( q n − 1 ( L n ) − L n + 1 ) ≤ ε / 2 n + 2 . 这个构造可以凭借§1, No. 2的*注3*来实现。我们有
μ n + 1 ∙ ( T n + 1 − L n + 1 ) = μ n + 1 ∙ ( T n + 1 − q n − 1 ( L n ) ‾ ) + μ n + 1 ∙ ( q n − 1 ( L n ) ‾ − L n + 1 ) ≤ μ n + 1 ∙ ( T n + 1 − q n − 1 ( L n ) ‾ ) + ε / 2 n + 2 = μ n ∙ ( T n − L n ) + ε / 2 n + 2
\begin{align*}
\mu_{n+1}^\bullet(T_{n+1} - L_{n+1}) &= \mu_{n+1}^\bullet(T_{n+1} - \overline{q_n^{-1}(L_n)}) + \mu_{n+1}^\bullet(\overline{q_n^{-1}(L_n)} - L_{n+1}) \\
&\leq \mu_{n+1}^\bullet(T_{n+1} - \overline{q_n^{-1}(L_n)}) + \varepsilon/2^{n+2} \\
&= \mu_n^\bullet(T_n - L_n) + \varepsilon/2^{n+2}
\end{align*}
μ n + 1 ∙ ( T n + 1 − L n + 1 ) = μ n + 1 ∙ ( T n + 1 − q n − 1 ( L n ) ) + μ n + 1 ∙ ( q n − 1 ( L n ) − L n + 1 ) ≤ μ n + 1 ∙ ( T n + 1 − q n − 1 ( L n ) ) + ε / 2 n + 2 = μ n ∙ ( T n − L n ) + ε / 2 n + 2 因为
μ n = q n ( μ n + 1 ) \mu_n = q_n(\mu_{n+1}) μ n = q n ( μ n + 1 ) ;由归纳于
p p p 推出
μ p ∙ ( T p − L p ) ≤ ε ( 1 − 1 / 2 p + 1 ) ≤ ε .
\mu_p^\bullet(T_p - L_p) \leq \varepsilon(1 - 1/2^{p+1}) \leq \varepsilon.
μ p ∙ ( T p − L p ) ≤ ε ( 1 − 1/ 2 p + 1 ) ≤ ε . 由于
T T T 是
∏ n ∈ N T n \prod_{n \in \mathbf{N}} T_n ∏ n ∈ N T n 的闭子空间且乘积空间
∏ n ∈ N L n \prod_{n \in \mathbf{N}} L_n ∏ n ∈ N L n 是紧的,因此
T T T 的子集
L = T ∩ ∏ n ∈ N L n = ⋂ n ∈ N p n − 1 ( L n ) ‾ L = T \cap \prod_{n \in \mathbf{N}} L_n = \bigcap_{n \in \mathbf{N}} \overline{p_n^{-1}(L_n)} L = T ∩ ∏ n ∈ N L n = ⋂ n ∈ N p n − 1 ( L n ) 是紧的。设
n ∈ N n \in \mathbf{N} n ∈ N ;我们有
p n ( L ) = ⋂ m ≥ n p n m ( L m ) p_n(L) = \bigcap_{m \geq n} p_{nm}(L_m) p n ( L ) = ⋂ m ≥ n p nm ( L m ) (GT、I, §9, No. 6、第 8 条)和
p n m ( L m ) ⊃ p n m ′ ( L m ′ ) p_{nm}(L_m) \supset p_{nm'}(L_{m'}) p nm ( L m ) ⊃ p n m ′ ( L m ′ ) m ′ ≥ m ≥ n m' \geq m \geq n m ′ ≥ m ≥ n 、从而
μ n ∙ ( T n − p n ( L ) ) = lim m → ∞ μ n ∙ ( T n − p n m ( L m ) ) .
\mu_n^\bullet(T_n - p_n(L)) = \lim_{m \to \infty} \mu_n^\bullet(T_n - p_{nm}(L_m)).
μ n ∙ ( T n − p n ( L )) = m → ∞ lim μ n ∙ ( T n − p nm ( L m )) .
但是,对于 m ≥ n m \geq n m ≥ n ,度量 μ n \mu_n μ n 是p n m p_{nm} p nm 、从而下 μ m \mu_m μ m 的像
μ n ∙ ( T n − p n m ( L m ) ) = μ m ∙ ( T m − p ‾ n m ( p n m ( L m ) ) ) ≤ μ m ∙ ( T m − L m ) ≤ ε ;
\mu_n^\bullet(T_n - p_{nm}(L_m)) = \mu_m^\bullet(T_m - \overline{p}_{nm}(p_{nm}(L_m))) \leq \mu_m^\bullet(T_m - L_m) \leq \varepsilon;
μ n ∙ ( T n − p nm ( L m )) = μ m ∙ ( T m − p nm ( p nm ( L m ))) ≤ μ m ∙ ( T m − L m ) ≤ ε ;
对于m m m ,经过到极限,我们得到μ n ∙ ( T n − p n ( L ) ) ≤ ε \mu_n^\bullet(T_n - p_n(L)) \leq \varepsilon μ n ∙ ( T n − p n ( L )) ≤ ε 。在其他字中,满足普罗霍罗夫的条件(P),并且在T T T 上存在有界测度μ \mu μ ,使得μ n = p n ( μ ) \mu_n = p_n(\mu) μ n = p n ( μ ) 对于所有n ∈ N n \in \mathbf{N} n ∈ N (No. 2,Th.1)。
让我们转向一般情况:存在于 I I I 递增 cofinal 序列 ( i n ) n ∈ N (i_n)_{n \in \mathbf{N}} ( i n ) n ∈ N 。 映射 t ↦ ( p i n ( t ) ) n ∈ N t \mapsto (p_{i_n}(t))_{n \in \mathbf{N}} t ↦ ( p i n ( t ) ) n ∈ N 是 T T T 到逆系 ( T i n , p i n i m ) (T_{i_n}, p_{i_n i_m}) ( T i n , p i n i m ) 的逆极限的同胚(GT,I, §4, No. 4)。因此,到证明的第一个部分,T T T 上存在有界测度μ \mu μ ,使得μ i n = p i n ( μ ) \mu_{i_n} = p_{i_n}(\mu) μ i n = p i n ( μ ) 适用于所有n ∈ N n \in \mathbf{N} n ∈ N 。让i ∈ I i \in I i ∈ I ;存在 n ∈ N n \in \mathbf{N} n ∈ N 与 i ≤ i n i \leq i_n i ≤ i n 、从而
p i ( μ ) = p i i n ( p i n ( μ ) ) = p i i n ( μ i n ) = μ i .
p_i(\mu) = p_{i i_n}(p_{i_n}(\mu)) = p_{i i_n}(\mu_{i_n}) = \mu_i.
p i ( μ ) = p i i n ( p i n ( μ )) = p i i n ( μ i n ) = μ i .
Q.E.D.
定理 2 常用于以下情况:令D D D 为可数集合,( X t ) t ∈ D (X_t)_{t \in D} ( X t ) t ∈ D 为拓扑族空间。令 F \mathfrak{F} F 为 D D D 的有限子集的集合,按包含排序。对于F \mathfrak{F} F 中的J J J ,集合X J = ∏ t ∈ J X t X_J = \prod_{t \in J} X_t X J = ∏ t ∈ J X t ,对于J ⊂ J ′ J \subset J' J ⊂ J ′ ,让p J J ′ p_{JJ'} p J J ′ 是X J ′ X_{J'} X J ′ 到部分乘积X J X_J X J 的规范投影。还有集合 X = ∏ t ∈ D X t X = \prod_{t \in D} X_t X = ∏ t ∈ D X t 并用 p J p_J p J 表示 X X X 的规范投影到部分乘积 X J X_J X J 上。很容易证明(cf. S,III, §7, No. 2,注 3)族( p J ) J ∈ F (p_J)_{J \in \mathfrak{F}} ( p J ) J ∈ F 定义是X X X 到lim ← X J \lim_{\leftarrow} X_J lim ← X J 的同胚。那么,逆系测度是 X J X_J X J 上的一系列有界测度 μ J \mu_J μ J ,使得 μ J = p J J ′ ( μ J ′ ) \mu_J = p_{JJ'}(\mu_{J'}) μ J = p J J ′ ( μ J ′ ) 对应于 J ⊂ J ′ J \subset J' J ⊂ J ′ 。在X X X 上存在且仅有一个有界测度μ \mu μ ,使得D D D 的每一个有限子集J J J 都有μ J = p J ( μ ) \mu_J = p_J(\mu) μ J = p J ( μ ) (*柯尔莫戈洛夫的定理*)。其中一个有时表示 μ \mu μ 是对 ∏ t ∈ D X t \prod_{t \in D} X_t ∏ t ∈ D X t 的度量,具有*边距* μ J \mu_J μ J 。
特别是,假设对于每个 t ∈ D t \in D t ∈ D ,在总质量 1 的 X t X_t X t 上测量ν t \nu_t ν t 。对于 D D D 的每有限子集 J J J ,集合 μ J = ⨂ t ∈ J ν t \mu_J = \bigotimes_{t \in J} \nu_t μ J = ⨂ t ∈ J ν t 。令J ⊂ J ′ J \subset J' J ⊂ J ′ 为D D D 的两个有限子集,并令K = J ′ − J K = J' - J K = J ′ − J ;将 X J ′ X_{J'} X J ′ 与 X J × X K X_J \times X_K X J × X K 等价,则有 μ J ′ = μ J ⊗ μ K \mu_{J'} = \mu_J \otimes \mu_K μ J ′ = μ J ⊗ μ K ,并且由于 μ K \mu_K μ K 的总质量为 1,因此 X J X_J X J 上的 μ J ⊗ μ K \mu_J \otimes \mu_K μ J ⊗ μ K 的投影等于 μ J \mu_J μ J 。 X X X 承认边际 μ J \mu_J μ J 的措施表示为 ⨂ t ∈ D ν t \bigotimes_{t \in D} \nu_t ⨂ t ∈ D ν t ,称为家庭*乘积* ( ν t ) t ∈ D (\nu_t)_{t \in D} ( ν t ) t ∈ D 。当空间 X t X_t X t 紧凑时,我们恢复 Ch 的构造。 III, §4, No. 6。
习题
参见习题为 § 4 。