В математике 5-многообразие - это 5-мерное топологическое многообразие, возможно, с кусочно-линейная или гладкая структура.
Несвязные односвязные 5-многообразия невозможно классифицировать, так как это сложнее, чем решение проблемы слов для групп. Односвязные компактные 5-многообразия были сначала классифицированы Стивеном Смейлом, а затем в полной общности Деннисом Барденом, а другое доказательство было позже дано Алексеем В. Жубром. Довольно удивительно, что это оказывается проще, чем 3- или 4-мерный случай: 3-мерный случай - это гипотеза геометризации Терстона, а 4-мерный случай был решен. Автор Майкл Фридман (1982) в топологическом случае, но это очень сложная нерешенная проблема в гладком случае.
В размерности 5 гладкая классификация многообразий определяется классической алгебраической топологией. А именно, два односвязных гладких 5-многообразия диффеоморфны тогда и только тогда, когда существует изоморфизм их вторых групп гомологий с целыми коэффициентами, сохраняющий форму зацепления и второй класс Штифеля – Уитни. Более того, любой такой изоморфизм во вторых гомологиях индуцируется некоторым диффеоморфизмом.
Вот несколько примеров гладких, замкнутых, односвязных 5-многообразий:
.