Tubulare Umgebung

In der Mathematik ist die tubulare Umgebung oder Tubenumgebung ein häufig verwendetes technisches Hilfsmittel der Differentialtopologie.

Tubenumgebung einer Kurve in der Ebene
Tubenumgebung einer Kurve in einer nicht-orientierbaren Fläche

Satz von der Tubularen Umgebung

Es sei M {\displaystyle M} eine differenzierbare Mannigfaltigkeit und N M {\displaystyle N\subset M} eine kompakte differenzierbare Untermannigfaltigkeit. Dann gibt es eine Umgebung U ( N ) {\displaystyle U(N)} von N {\displaystyle N} in M {\displaystyle M} mit der folgenden Eigenschaft:

Es gibt ein Faserbündel U ( N ) N {\displaystyle U(N)\to N} mit Totalraum U ( N ) {\displaystyle U(N)} , Basis N {\displaystyle N} und Faser diffeomorph zu

B k = { x R k   |   | x | < 1 } , k = dim ( M ) dim ( N ) {\displaystyle B^{k}=\{x\in \mathbb {R} ^{k}\ |\ |x|<1\},k=\dim(M)-\dim(N)} .

Weiterhin ist N U ( N ) {\displaystyle N\subset U(N)} der Nullschnitt dieses Faserbündels.

Diese Umgebung U ( N ) {\displaystyle U(N)} wird als Tubenumgebung von N {\displaystyle N} bezeichnet, sie ist nur bis auf Isotopie eindeutig bestimmt.

Siehe auch

  • Kragenumgebung

Literatur

  • James R. Munkres: Elementary differential topology. Lectures given at Massachusetts Institute of Technology, Fall 1961. Revised edition. In: Annals of Mathematics Studies, No. 54. Princeton University Press, Princeton NJ 1966
  • Schnürer: Differentialtopologie (PDF; 755 kB) Satz 1.16