橫截性(transversality)
當兩個子流形相遇時,它們可以乾淨地相遇或相切地相遇。平面上兩條直線交於一點是乾淨而穩定的相遇——擾動它們,它們仍交於一點。一條與圓相切的直線是脆弱的相遇——擾動它,那單一的觸碰變成兩個交點或零個。橫截性正是那種乾淨而穩定相交的精確條件,也是微分拓樸對「一般位置」的替代。
M 的兩個子流形 A 與 B 在其交集的一點 p 處橫截相遇,若它們的切空間合起來張成整個周圍切空間:T_p A + T_p B = T_p M(此和未必為直和)。更一般地,光滑映射 f: M -> N 橫截於子流形 S,若在每個使 f(p) in S 的 p 處,df_p 的像連同 T_{f(p)} S 張成 T_{f(p)} N。回報是一條定理:若 f 橫截於 S,則原像 f^{-1}(S) 是 M 的子流形,其餘維數等於 S 的餘維數——正則值定理正是 S 為單點的情形。當 A + B 不填滿 T_p M 時交集可以是任何亂局;橫截性迫使它成為預期維數 dim A + dim B - dim M 的子流形。
兩個事實使橫截性成為這個學科的主力。其一,穩定性:橫截相交在小擾動下持續,故相交數是穩健的不變量——這是度理論與相交理論的基礎。其二,一般性(湯姆橫截定理,由薩德驅動):任何光滑映射都能以任意小的量擾動而變得橫截於給定的 S,故在一般擾動後總可假設橫截性。誠實的提醒是維數上的:若 dim A + dim B 小於 dim M,橫截性迫使交集為空(負的預期維數意味無交集),這是正確的卻容易忘記——三維空間中兩條一般曲線根本不相遇。
在 R^3 中一個一般平面與一條一般直線橫截相交於單一點:平面的 2 維切空間與直線的 1 維切空間張成全部 3 維,故 2 + 1 - 3 = 0,一個 0-流形。若直線落在平面內它們便不橫截,交集反而是整條直線。
R^3 中一個平面與一條直線一般地橫截相交於一點。
當 dim A + dim B < dim M 時橫截性迫使交集為空——不相遇是橫截、一般的結果,而非失敗。橫截性只是在實際落於交集中的點處的條件。