En topologie, une variété topologique est un espace topologique, éventuellement séparé, assimilable localement à un espace euclidien. Les variétés topologiques constituent une classe importante des espaces topologiques, avec des applications à tous les domaines des mathématiques. Le terme variété peut désigner une variété topologique, ou, le plus souvent, une variété topologique munie d'une autre structure. Par exemple, une variété différentielle est une variété topologique munie d'une structure permettant le calcul différentiel. Tous les types de variétés sont construites sur des variétés topologiques. Cet article se restreint aux aspects topologiques des variétés. Pour un exposé plus général, voir l'article « Variété (géométrie) ». Soit V un espace topologique séparé à base dénombrable. On dit que V est une variété topologique de n si tout point de V possède un voisinage homéomorphe à (un ouvert de) R, ou encore : si V est recouvert par des ouverts homéomorphes à R. L'utilisation des variétés comme espaces de configuration pour la physique rend la clause de séparation naturelle : il est possible de discerner deux états distincts du système, même si on applique une petite perturbation à chacun. Un exemple d'espace localement homéomorphe à la droite réelle, mais qui ne vérifie pas la condition de séparation de Hausdorff, est donné en formant une « droite réelle avec un point double ». Pour cela, on identifie deux droites réelles, sauf en un point : les ensembles R × {a} et R × {b} sont soumis à la relation d'identification Dans l'espace quotient, tout voisinage de 0a intersecte tout voisinage de 0b. Une variété topologique (séparée) est toujours : localement contractile (donc localement connexe par arcs, localement simplement connexe) ; localement compacte (donc complètement régulière) et localement métrisable (donc à bases dénombrables de voisinages).

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Real coordinate space
In mathematics, the real coordinate space of dimension n, denoted Rn or , is the set of the n-tuples of real numbers, that is the set of all sequences of n real numbers. Special cases are called the real line R1 and the real coordinate plane R2. With component-wise addition and scalar multiplication, it is a real vector space, and its elements are called coordinate vectors. The coordinates over any basis of the elements of a real vector space form a real coordinate space of the same dimension as that of the vector space.
Variété différentielle
En mathématiques, les variétés différentielles ou variétés différentiables sont les objets de base de la topologie différentielle et de la géométrie différentielle. Il s'agit de variétés, « espaces courbes » localement modelés sur l'espace euclidien de dimension n, sur lesquelles il est possible de généraliser une bonne part des opérations du calcul différentiel et intégral. Une variété différentielle se définit donc d'abord par la donnée d'une variété topologique, espace topologique localement homéomorphe à l'espace R.
Longue droite
La longue droite est un espace topologique analogue à la droite réelle, « en beaucoup plus long ». En tant qu'ensemble ordonné, la longue droite, L, est le produit lexicographique du premier ordinal non dénombrable ω1 par l'ensemble des réels positifs ou nuls. En tant qu'espace topologique, c'est cet ensemble (totalement) ordonné muni de la topologie de l'ordre (les intervalles ouverts forment une base de la topologie). Cet espace topologique est une variété topologique à bord non séparable.
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