第3章 位相空間の基礎のキソ 多様体はある種の「位相空間」として定義される.1 その定義に先立って,この章では「位 相空間」とは何か,という(大学2,3年生レベルの)難題にヒントを与えたい.ただし, 以下で述べるような抽象的な位相空間として多様体を認識することは以後ほとんどないの で,すでに位相空間というものに自分なりのイメージをもっている人は,読み飛ばして時間 を節約したほうがよいだろう. 3.1 集合から位相空間へ 「位相空間」とは何か?ここではその定義を与え,その意味を明解にしたい.われわれは, ある特定の集合を習慣的に「空間」と呼ぶが,いったい,数学における「空間」とは何なの だろうか. そもそも,「集合」とは何だったか. 一般に集合 (set) とは,「ものの集まり」と素朴に表現さ れる数学的対象である.ただし,与えられた「もの」(たとえば x)がその「集合」(たとえ ば X)