Метрический изоморфизм
Метри́ческий изоморфи́зм пространств с мерой и , биективное отображение , при котором образы и прообразы измеримых множеств измеримы и имеют ту же меру (здесь – некоторая булева -алгебра или -кольцо подмножеств пространства , называемых измеримыми, а – заданная на мера). Более общее понятие – (метрический) гомоморфизм этих пространств, т. е. такое отображение , что прообразы измеримых множеств измеримы и имеют ту же меру. При вместо изоморфизма или гомоморфизма говорят о (метрическом) автоморфизме или эндоморфизмe.
В соответствии с обычной в теории меры тенденцией пренебрегать множествами меры нуль вводятся (и преимущественно используются) варианты всех этих понятий «по ». Например, пусть , , , и – метрический изоморфизм; тогда говорят, что есть изоморфизм исходных пространств с мерой по . (Оговорку «по » часто опускают).
Для ряда объектов, заданных в (подмножеств, функций, преобразований, а также их систем), имеет смысл утверждение, что при метрическом изоморфизме эти объекты переходят друг в друга. Тогда говорят, что есть метрический изоморфизм соответствующих объектов. Можно говорить также об их метрическом изоморфизме по . При этом подразумевается, что при некоторых меры нуль соответствующие объекты могут рассматриваться как некоторые объекты в (для преобразований это означает, что инвариантны относительно этих преобразований, а для подмножеств и функций это имеет смысл при любых – надо взять пересечения рассматриваемых подмножеств с и ограничения функций на ) и что есть метрический изоморфизм объектов . Класс всех метрически изоморфных по друг другу объектов называют (метрическим) типом; говорят, что два объекта из этого класса имеют одинаковый тип.
С ассоциируются гильбертово пространство , в котором дополнительно к обычной структуре гильбертова пространства имеется ещё операция обычного перемножения функций (определённая не всюду, ибо произведение функций из не всегда принадлежит ), и булева -алгебра с мерой , получающаяся из отождествлением множеств, симметрическая разность которых имеет меру нуль (т. е. факторизацией по идеалу, состоящему из множеств меры нуль). Метрический изоморфизм индуцирует изоморфизм булевых -алгебр с мерой и унитарный изоморфизм гильбертовых пространств , который мультипликативен, т. е. переводит произведение (когда оно определено) в произведение образов сомножителей. Если – пространство Лебега, то верно и обратное: всякий изоморфизм булевых -алгебр с мерой или мультипликативный унитарный изоморфизм пространств индуцируется некоторым метрическим изоморфизмом по .