一個 -空間,以海因茨·霍普夫命名,有時也稱為霍普夫空間,是一個拓撲空間,帶有一個連續的二元運算
,使得存在一個點
,具有以下性質:兩個對映
和
都同倫於
上的恆等對映
,透過保持點
的同倫。元素
稱為同倫單位元。
應該注意的是,作者們對於 -空間的定義並不總是一致。在一些文獻中,由
和
給出的對映被要求等於
上的恆等對映。在另一些文獻中,這兩個對映被要求如上所述同倫於恆等對映,但同倫不需要固定元素
。幸運的是,我們有一個令人欣慰的事實,即對於任何 CW-復形,上述三個定義是等價的。
對於任何具有同倫單位元 的
-空間
,以基點
的基本群是一個 阿貝爾群。然而,在不包含
的
的路徑連通分支中取另一個基點
可能會導致非阿貝爾基本群。
一個同倫理論中的深刻定理,被稱為霍普夫不變數一定理(有時也稱為亞當斯定理)指出,唯一是 -空間的
-球面是
、
、
和
。