Погружение в математике
Погруже́ние в матема́тике (иммерсия), отображение одного топологического пространства в другое, при котором каждая точка в имеет окрестность , которую гомеоморфно отображает на . Это понятие применяется главным образом к отображению многообразий, где часто дополнительно требуется ещё выполнение условия локальной плоскости (такое же, как и для локально плоского вложения). Последнее условие автоматически выполнено, если многообразия и являются дифференцируемыми и матрица Якоби отображения имеет в каждой точке максимальный ранг, равный размерности . Задача классификации погружения одного многообразия в другое с точностью до т. н. регулярной гомотопии сведена к чисто гомотопической задаче. Гомотопия называется регулярной, если для каждой точки она может быть продолжена до изотопии , где – окрестность , – диск размерности и совпадает с на , где – центр диска. В дифференцируемом случае достаточно потребовать, чтобы матрица Якоби имела максимальный ранг при каждом и непрерывно зависела от . Дифференциал погружения определяет послойный мономорфизм касательного расслоения в касательное расслоение . Регулярная гомотопия определяет гомотопию таких мономорфизмов. Оказывается, что этим устанавливается биекция между классами регулярных гомотопий и гомотопическими классами мономорфизмов расслоений.
Задача погружения в евклидовы пространства сводится к задаче гомотопической классификации погружений в многообразия Штифеля . Например, т. к. , то имеется только один класс погружения сферы в , так что стандартное вложение регулярно гомотопно своему зеркальному отражению (сферу можно «регулярно вывернуть наизнанку»). Так как , то имеется счётное число классов погружений окружности в плоскость, а так как расслоение Штифеля над гомеоморфно проективному пространству и , то имеется только два класса погружений в , и т. д.