=== O espaço de Hilbert é regular === Basta notar que todo espaço regular ($T_4$) é normal ($T_3$). Seja $T = (S, \tau)$ um espaço normal. Pela definição, temos que é $T_1$ (Fréchet) também. Seja $F$ qualquer fechado em $T$. Seja $y \in S-F \doteq C_S(F)$. Como $T$ é Fréchet, segue que $\{y\}$ é fechado. E de $T$ ser espaço normal, temos que: $$ \forall \,\, A, B \in C(\tau), A\cap B = \emptyset \, \colon \, \exists \, U, V \in \tau \, \colon \, A \subseteq U, B \subseteq V, U \cap V = \emptyset. $$ Isso é, para quaisquer dois fechados disjuntos $A, B \subseteq S$ existem abertos disjuntos $U, V \in \tau$ contendo $A$ e $B$, respectivamente. Mas, $F$ e $\{y\}$ são conjuntos fechados disjuntos. Então, $$ \forall \,\, F \subseteq S \,\colon\, C_S(F) \in \tau, \, y\in C_S(F) \,\colon\, \exists \colon U,V \in \tau \,\colon\, F\subseteq U, \, y\in V \,\colon\, U \cap V = \emptyset $$ Que é exatamente a definição de um espaço $T_3$.