وحدة حقنية

في الرياضيات ، وخاصةً في مجال الجبر المجرد المعروف بنظرية الوحدات ، تُعرَّف الوحدة الأحادية بأنها وحدة Q تشترك في خصائص مرغوبة مع وحدة Z - Q لجميع الأعداد النسبية . تحديدًا، إذا كانت Q وحدة فرعية من وحدة أخرى، فإنها تُعتبر مُضافًا مباشرًا لتلك الوحدة؛ كذلك، إذا كانت لدينا وحدة فرعية من وحدة Y ، فإن أي تشاكل وحدات من هذه الوحدة الفرعية إلى Q يمكن أن يمتد إلى تشاكل من Y بأكملها إلى Q. هذا المفهوم مُقابل لمفهوم الوحدات الإسقاطية . عُرِفَت الوحدات الأحادية في ( باير، 1940 ) ونُوقِشَت بتفصيل في كتاب ( لام، 1999 ، §3) .

حظيت الوحدات النمطية الحقنية بدراسة مكثفة، وتم تعريف العديد من المفاهيم الإضافية بناءً عليها: المولدات المشتركة الحقنية هي وحدات نمطية حقنية تمثل فئة الوحدات النمطية بأكملها تمثيلاً دقيقاً. تقيس الحلول الحقنية مدى بُعد الوحدة النمطية عن كونها حقنية من حيث البُعد الحقني ، وتمثل الوحدات النمطية في الفئة المشتقة . الأغلفة الحقنية هي امتدادات أساسية قصوى ، وتُعتبر في النهاية امتدادات حقنية دنيا. على حلقة نوثرية ، تكون كل وحدة نمطية حقنية عبارة عن مجموع مباشر فريد من الوحدات النمطية غير القابلة للتحليل ، وبنيتها مفهومة جيداً. قد لا تكون الوحدة النمطية الحقنية على حلقة ما حقنية على حلقة أخرى، ولكن توجد طرق مفهومة جيداً لتغيير الحلقات تعالج الحالات الخاصة. تتمتع الحلقات التي هي نفسها وحدات نمطية حقنية بعدد من الخصائص المهمة، وتشمل حلقات مثل حلقات الزمر للزمر المنتهية على الحقول . تشمل الوحدات النمطية الحقنية الزمر القابلة للقسمة ، ويتم تعميمها من خلال مفهوم الكائنات الحقنية في نظرية الفئات .

تعريف

وحدة يساريةسؤال{\displaystyle Q}فوق الحلقةR{\displaystyle R}تكون الدالة أحادية إذا استوفت أحد الشروط المتكافئة التالية (وبالتالي جميعها):

  • لوسؤال{\displaystyle Q}هي وحدة فرعية من وحدة أخرى يساريةR{\displaystyle R}-وحدةم{\displaystyle M}ثم توجد وحدة فرعية أخرىك{\displaystyle K}لم{\displaystyle M}بحيثم{\displaystyle M}هو المجموع المباشر الداخلي لـسؤال{\displaystyle Q}وك{\displaystyle K}، أيسؤال+ك=م{\displaystyle Q+K=M}وسؤالك={0}{\displaystyle Q\cap K=\{0\}}.
  • أي تسلسل قصير دقيق0سؤالمك0{\displaystyle 0\rightarrow Q\rightarrow M\rightarrow K\rightarrow 0}من اليسارR{\displaystyle R}-modules splits .
  • لوX{\displaystyle X}وY{\displaystyle Y}تُركR{\displaystyle R}-الوحدات النمطية،و:XY{\displaystyle f:X\rightarrow Y}هو تماثل نمطي حقني وز:Xسؤال{\displaystyle g:X\rightarrow Q}إذا كان تماثلًا نمطيًا عشوائيًا، فإنه يوجد تماثل نمطيح:Yسؤال{\displaystyle h:Y\rightarrow Q}بحيثحو=ز{\displaystyle hf=g}أي بحيث يكون المخطط التالي تبادليًا :
مخطط تبادلي يحدد الوحدة الأحادية Q

حقنة يمينR{\displaystyle R}يتم تعريف الوحدات النمطية بشكل مماثل.

أمثلة

الأمثلة الأولى

وبشكل بديهي، الوحدة الصفرية{0}{\displaystyle \{0\}}هو حقني.

بالنظر إلى حقلك{\displaystyle k}، كلك{\displaystyle k}- فضاء متجهيسؤال{\displaystyle Q}هو حقنةك{\displaystyle k}-الوحدة. السبب: إذاسؤال{\displaystyle Q}هو فضاء جزئي منV{\displaystyle V}، يمكننا إيجاد أساس لـسؤال{\displaystyle Q}وتوسيع نطاقها لتشمل أساسًا لـV{\displaystyle V}تمتد متجهات الأساس الجديدة الممتدة على فضاء جزئيك{\displaystyle K}لV{\displaystyle V}وV{\displaystyle V}هو المجموع المباشر الداخلي لـسؤال{\displaystyle Q}وك{\displaystyle K}لاحظ أن المكمل المباشرك{\displaystyle K}لسؤال{\displaystyle Q}لا يتم تحديدها بشكل فريد بواسطةسؤال{\displaystyle Q}وكذلك الخريطة الممتدةح{\displaystyle h}التعريف المذكور أعلاه ليس فريدًا عادةً.

العقلانياتسؤال{\displaystyle \mathbb {Q} }(بالإضافة) تشكل زمرة أبيلية أحادية (أي زمرة أحادية)Z{\displaystyle \mathbb {Z} }-وحدة). مجموعة العواملسؤال/Z{\displaystyle \mathbb {Q} /\mathbb {Z} }كما أن مجموعة الدائرة هي أيضًا مجموعة أحاديةZ{\displaystyle \mathbb {Z} }-الوحدات. مجموعة العواملZ/نZ{\displaystyle \mathbb {Z} /n\mathbb {Z} }لن>1{\displaystyle n>1}هو حقني كـZ/نZ{\displaystyle \mathbb {Z} /n\mathbb {Z} }-وحدة نمطية، ولكن ليس حقنية كمجموعة أبيلية.

أمثلة تبادلية

بشكلٍ أعم، لأي مجال تكاملي R ذي حقل كسور K ، فإنّ وحدة R-المودول K هي وحدة R- مودولة أحادية ، بل هي أصغر وحدة R- مودولة أحادية تحتوي على R. بالنسبة لأي مجال ديديكيند ، فإنّ وحدة القسمة K / R أحادية أيضًا، ومجموعاتها غير القابلة للتحليل هي التموضعات.Rص/R{\displaystyle R_{\mathfrak {p}}/R}بالنسبة للمثاليات الأولية غير الصفريةص{\displaystyle {\mathfrak {p}}}المثالي الصفري هو أيضاً مثالي أولي ويتوافق مع الوحدة K الحقنية . وبهذه الطريقة، يوجد تناظر واحد لواحد بين المثاليات الأولية والوحدات الحقنية غير القابلة للتحليل.

تتوفر نظرية غنية بشكل خاص للحلقات التبادلية النويثرية بفضل إيبن ماتليس ( لام 1999 ، §3I) . كل وحدة حقنية هي مجموع مباشر فريد لوحدات حقنية غير قابلة للتحليل، وتُعرَّف الوحدات الحقنية غير القابلة للتحليل بشكل فريد على أنها الأغلفة الحقنية لحواصل القسمة R / P حيث تتغير P على طيف الأعداد الأولية للحلقة. الغلاف الحقني لـ R / P كوحدة R هو وحدة RP بشكل قانوني ، وهو الغلاف الحقني RP لـ R / P . بعبارة أخرى، يكفي النظر في الحلقات المحلية . حلقة التشكل الداخلي للغلاف الحقني لـ R / P هي الإكمال .R^P{\displaystyle {\hat {R}}_{P}}من R عند P. [ 1 ]

من الأمثلة على ذلك الغلاف الحقني لوحدة Z / p Z ( مجموعة بروفر )، والغلاف الحقني لوحدة k [ x ] ( حلقة كثيرات الحدود العكسية). يمكن وصف الأخيرة بسهولة على أنها k [ x , x −1 ]/ xk [ x ]. تتكون قاعدة هذه الوحدة من "أحاديات الحدود العكسية"، أي x n حيث n = 0، 1، 2، ... . يكون الضرب بالأعداد القياسية كما هو متوقع، ويتصرف الضرب بـ x بشكل طبيعي باستثناء أن x · 1 = 0. حلقة التشكلات الداخلية هي ببساطة حلقة متسلسلات القوى الشكلية .

أمثلة أرتينية

إذا كانت G زمرة منتهية و k حقلاً ذا خاصية صفرية، فإنه يُبين في نظرية تمثيلات الزمر أن أي تمثيل جزئي لتمثيل معين هو بالفعل مجموع مباشر لذلك التمثيل. وبترجمة ذلك إلى لغة الوحدات، فإن جميع الوحدات على جبر الزمرة kG هي وحدات أحادية. وإذا لم تكن خاصية k صفرية، فقد يُفيد المثال التالي.

إذا كانت A جبرًا ترابطيًا أحاديًا على الحقل k ذي بُعد منتهٍ على k ، فإن Hom k (−, k ) هي ثنائية بين وحدات A اليسارية المولدة توليدًا منتهيًا ووحدات A اليمينية المولدة توليدًا منتهيًا. بالتالي، فإن وحدات A اليسارية الحقنية المولدة توليدًا منتهيًا هي تحديدًا الوحدات من الشكل Hom k ( P , k ) حيث P وحدة A يمينية إسقاطية مولدة توليدًا منتهيًا . بالنسبة للجبر المتناظر ، تكون الثنائية منتظمة للغاية، وتتطابق الوحدات الإسقاطية مع الوحدات الحقنية.

في أي حلقة أرتينية ، كما هو الحال في الحلقات التبادلية ، يوجد تناظر أحادي بين المُثُل الأولية والوحدات الحقنية غير القابلة للتحليل. وربما يكون التناظر في هذه الحالة أبسط: فالمُثُل الأولية هي مُفنية لوحدة بسيطة فريدة، والوحدة الحقنية غير القابلة للتحليل المقابلة لها هي غلافها الحقني . بالنسبة للجبر ذي الأبعاد المحدودة على الحقول، فإن هذه الأغلفة الحقنية هي وحدات مولدة توليدًا محدودًا ( لام 1999 ، §3G، §3J) .

حساب الأغلفة الحقنية

لوR{\displaystyle R}هي حلقة نوثرية وص{\displaystyle {\mathfrak {p}}}هو مثال مثالي، مجموعةهـ=هـ(R/ص){\displaystyle E=E(R/{\mathfrak {p}})}باعتباره الهيكل الحقني. الهيكل الحقني لـR/ص{\displaystyle R/{\mathfrak {p}}}فوق حلقة أرتينيانR/صك{\displaystyle R/{\mathfrak {p}}^{k}}يمكن حسابها كوحدة نمطية(0:هـصك){\displaystyle (0:_{E}{\mathfrak {p}}^{k})}هو وحدة قياس لها نفس الطول مثلR/صك{\displaystyle R/{\mathfrak {p}}^{k}}[ 2 ] على وجه الخصوص ، بالنسبة للخاتم المتدرج القياسيR=ك[x1،...،xن]{\displaystyle R_{\bullet }=k[x_{1},\ldots ,x_{n}]_{\bullet }}وص=(x1،...،xن){\displaystyle {\mathfrak {p}}=(x_{1},\ldots ,x_{n})}،هـ=أناهوم(Rأنا،ك){\displaystyle E=\oplus _{i}{\text{Hom}}(R_{i},k)}هي وحدة حقنية، توفر الأدوات اللازمة لحساب الوحدات الحقنية غير القابلة للتحليل لحلقات أرتينيان علىك{\displaystyle k}.

الحقن الذاتي

حلقة محلية في آرتين(R،م،ك){\displaystyle (R,{\mathfrak {m}},K)}تكون دالة حقنية على نفسها إذا وفقط إذاsoج(R){\displaystyle soc(R)}هو فضاء متجهي أحادي البعد علىك{\displaystyle K}وهذا يعني أن كل حلقة غورنشتاين محلية، وهي أيضًا حلقة آرتين، تكون حقنية على نفسها لأن لها قاعدة أحادية البعد. [ 3 ] مثال بسيط غير صحيح هو الحلقةR=ج[x،y]/(x2،xy،y2){\displaystyle R=\mathbb {C} [x,y]/(x^{2},xy,y^{2})}الذي يتمتع بأقصى قدر من المثالية(x،y){\displaystyle (x,y)}ومجال البقاياج{\displaystyle \mathbb {C} }قاعدتها هيجxجy{\displaystyle \mathbb {C} \cdot x\oplus \mathbb {C} \cdot y}وهو ثنائي الأبعاد. يحتوي حقل البقايا على غلاف حقنيهومج(جxجy،ج){\displaystyle {\text{Hom}}_{\mathbb {C} }(\mathbb {C} \cdot x\oplus \mathbb {C} \cdot y,\mathbb {C} )}.

الوحدات فوق جبر لي

لجبر ليز{\displaystyle {\mathfrak {g}}}فوق حقلك{\displaystyle k}من الخاصية 0، فئة الوحداتم(ز){\displaystyle {\mathcal {M}}({\mathfrak {g}})}يحتوي على وصف مباشر نسبيًا لوحداته الحقنية. [ 4 ] باستخدام الجبر الشامل، أي وحدة حقنيةز{\displaystyle {\mathfrak {g}}}يمكن إنشاء الوحدة منز{\displaystyle {\mathfrak {g}}}-وحدة

هومك(يو(ز)،V){\displaystyle {\text{Hom}}_{k}(U({\mathfrak {g}}),V)}

بالنسبة للبعضك{\displaystyle k}فضاء المتجهاتV{\displaystyle V}لاحظ أن هذا الفضاء المتجهي يحتوي علىز{\displaystyle {\mathfrak {g}}}- بنية الوحدة من الحقن

زيو(ز){\displaystyle {\mathfrak {g}}\hookrightarrow U({\mathfrak {g}})}

في الواقع، كلز{\displaystyle {\mathfrak {g}}}- تحتوي الوحدة على حقن في بعضهومك(يو(ز)،V){\displaystyle {\text{Hom}}_{k}(U({\mathfrak {g}}),V)}وكل حقنةز{\displaystyle {\mathfrak {g}}}-الوحدة هي مجموع مباشر لبعضهومك(يو(ز)،V){\displaystyle {\text{Hom}}_{k}(U({\mathfrak {g}}),V)}.

نظرية

نظرية البنية للحلقات النويثرية التبادلية

فوق حلقة نوثرية تبادليةR{\displaystyle R}كل وحدة حقنية هي مجموع مباشر لوحدات حقنية غير قابلة للتحليل، وكل وحدة حقنية غير قابلة للتحليل هي الغلاف الحقني لحقل البقايا عند عدد أولي.ص{\displaystyle {\mathfrak {p}}}أي بالنسبة للحقنةأنامود(R){\displaystyle I\in {\text{Mod}}(R)}، هناك تماثل

أناأناهـ(R/صأنا){\displaystyle I\cong \bigoplus _{i}E(R/{\mathfrak {p}}_{i})}

أينهـ(R/صأنا){\displaystyle E(R/{\mathfrak {p}}_{i})}هي الهياكل الحقنية للوحداتR/صأنا{\displaystyle R/{\mathfrak {p}}_{i}}[ 5 ] بالإضافة إلى ذلك ، إذاأنا{\displaystyle I}هو الغلاف الحقني لوحدة مام{\displaystyle M}ثمصأنا{\displaystyle {\mathfrak {p}}_{i}}هي الأعداد الأولية المرتبطة بـم{\displaystyle M}[ 2 ]

الوحدات الفرعية، والقسمة، والضرب، والجمع، نظرية باس-باب

أي حاصل ضرب لوحدات أحادية (حتى لو كان عددها لانهائيًا) يكون أحاديًا؛ وعلى العكس، إذا كان حاصل الضرب المباشر للوحدات أحاديًا، فإن كل وحدة تكون أحادية ( لام، 1999 ، ص 61) . كل مجموع مباشر لعدد محدود من الوحدات الأحادية يكون أحاديًا. بشكل عام، لا يشترط أن تكون الوحدات الفرعية، أو وحدات العوامل، أو المجاميع المباشرة اللانهائية للوحدات الأحادية أحادية. كل وحدة فرعية من كل وحدة أحادية تكون أحادية إذا وفقط إذا كانت الحلقة شبه بسيطة أرتينية ( جولان وهيد ، 1991 ، ص 152) ؛ كل وحدة عوامل من كل وحدة أحادية تكون أحادية إذا وفقط إذا كانت الحلقة وراثية ( لام، 1999 ، نظرية 3.22) .  

تنص نظرية باس-باب على أن كل مجموع مباشر لانهائي من الوحدات النمطية الحقنية اليمنى (اليسرى) يكون حقنيًا إذا وفقط إذا كانت الحلقة نوثرية يمنى (يسرى) ، ( لام 1999 ، ص 80-81، Th 3.46) . [ 6 ] 

معيار باير

في ورقة باير الأصلية، أثبت نتيجة مفيدة، تُعرف عادةً باسم معيار باير، للتحقق مما إذا كانت الوحدة النمطية حقنية: الوحدة النمطية اليسرى R Q تكون حقنية إذا وفقط إذا كان أي تشاكل g  : IQ معرف على مثالي يساري I من R يمكن تمديده إلى كل R.

باستخدام هذا المعيار، يمكن إثبات أن Q زمرة أبيلية أحادية (أي وحدة أحادية على Z ). وبشكل أعم، تكون الزمرة الأبيلية أحادية إذا وفقط إذا كانت قابلة للقسمة . وبشكل أعم أيضًا: تكون الوحدة على مجال مثالي رئيسي أحادية إذا وفقط إذا كانت قابلة للقسمة (تُعد حالة الفضاءات المتجهة مثالًا على هذه النظرية، حيث أن كل حقل هو مجال مثالي رئيسي وكل فضاء متجه قابل للقسمة). وعلى مجال تكاملي عام، لا يزال لدينا استلزام واحد: كل وحدة أحادية على مجال تكاملي قابلة للقسمة.

تم تحسين معيار باير بطرق عديدة ( جولان وهيد ، 1991 ، ص 119) ، بما في ذلك نتيجة ( سميث، 1981 ) و ( فاموس، 1983 ) التي تنص على أنه بالنسبة لحلقة نوثرية تبديلية، يكفي النظر فقط في المُثُل الأولية I. إن ثنائية معيار باير، التي من شأنها أن تُعطي اختبارًا للإسقاطية، خاطئة بشكل عام. على سبيل المثال، يُحقق الموديول Q على Z ثنائية معيار باير ولكنه ليس إسقاطيًا. 

المولدات المشتركة الحقنية

لعلّ أهمّ وحدةٍ حقنية هي المجموعة الأبيلية Q / Z . فهي مولدٌ مشتركٌ حقنيٌّ في فئة المجموعات الأبيلية ، ما يعني أنها حقنية، وأنّ أيّ وحدةٍ أخرى محتواةٌ في حاصل ضربٍ كبيرٍ مناسبٍ من نسخ Q / Z . لذا، على وجه الخصوص، كلّ مجموعةٍ أبيليةٍ هي مجموعةٌ جزئيةٌ من مجموعةٍ حقنية. ومن المهمّ جدًّا أنّ هذا ينطبق أيضًا على أيّ حلقة: فكلّ وحدةٍ هي وحدةٌ جزئيةٌ من وحدةٍ حقنية، أو "فئة الوحدات اليسارية R تحتوي على عددٍ كافٍ من الوحدات الحقنية". ولإثبات ذلك، تُستخدم الخصائص الفريدة للمجموعة الأبيلية Q / Z لإنشاء مولدٍ مشتركٍ حقنيٍّ في فئة الوحدات اليسارية R.

بالنسبة لوحدة نمطية يسارية M على R ، فإن ما يُسمى بـ"وحدة النمط المميزة" M⁺ = Hom Z ( M , Q / Z ) هي وحدة نمطية يمينية على R تُظهر ازدواجية مثيرة للاهتمام، ليس بين الوحدات النمطية الحقنية والوحدات النمطية الإسقاطية ، بل بين الوحدات النمطية الحقنية والوحدات النمطية المسطحة ( إينوكس وجيندا 2000 ، ص 78-80) . لأي حلقة R ، تكون الوحدة النمطية اليسارية مسطحة إذا وفقط إذا كانت وحدة النمط المميزة الخاصة بها حقنية. إذا كانت R نوثرية يسارية، فإن الوحدة النمطية اليسارية تكون حقنية إذا وفقط إذا كانت وحدة النمط المميزة الخاصة بها مسطحة. 

هياكل الحقن

الغلاف الحقني للوحدة النمطية هو أصغر وحدة نمطية حقنية تحتوي على الوحدة النمطية المعطاة وتم وصفه في ( Eckmann & Schopf 1953 ) .

يمكن استخدام الأغلفة الحقنية لتحديد حل حقني أدنى (انظر أدناه). إذا كان كل حد من حدود الحل الحقني هو الغلاف الحقني للنواة المشتركة للخريطة السابقة، فإن الحل الحقني يكون له طول أدنى.

حلول الحقن

كل وحدة نمطية M لها أيضًا حل أحادي : تسلسل دقيق من الشكل

0 → MI 0I 1I 2 → ...

حيث تمثل I j وحدات حقنية. ويمكن استخدام التحليلات الحقنية لتعريف الدوال المشتقة مثل دالة Ext .

طول التحليل الحقني المحدود هو أول دليل n بحيث يكون I <sub>n </sub> غير صفري و I <sub> i</sub> = 0 لكل i أكبر من n . إذا كان النموذج M يقبل تحليلًا حقنيًا محدودًا، يُسمى أقصر طول بين جميع التحليلات الحقنية المحدودة لـ M بُعده الحقني ويُرمز له بـ id( M ). إذا لم يكن M يقبل تحليلًا حقنيًا محدودًا، يُقال اصطلاحًا أن البُعد الحقني غير محدود. ( لام 1999 ، §5C) على سبيل المثال، لنفترض نموذجًا M بحيث يكون id( M ) = 0. في هذه الحالة، تشير دقة المتتالية 0 → MI<sub> 0</sub> → 0 إلى أن السهم في المنتصف هو تماثل، وبالتالي فإن M نفسه حقني. [ 7 ]    

وبالمثل، فإن البعد الحقني لـ M هو أصغر عدد صحيح (إن وجد، وإلا ∞) n بحيث يكون Ext N A (–, M ) = 0 لجميع N > n .

المواد غير القابلة للتحلل

كل وحدة فرعية حقنية من وحدة حقنية هي مجموع مباشر، لذلك من المهم فهم الوحدات الحقنية غير القابلة للتحليل ، ( لام 1999 ، §3F) .

كل وحدة نمطية حقنية غير قابلة للتحليل لها حلقة تشاكل محلية . تُسمى الوحدة النمطية وحدة نمطية منتظمة إذا كان لكل وحدتين نمطيتين فرعيتين غير صفريتين تقاطع غير صفري. بالنسبة للوحدة النمطية الحقنية فإن ما يلي متكافئ:

  • M غير قابل للتحلل
  • M غير صفري وهو الغلاف الحقني لكل وحدة فرعية غير صفرية
  • M منتظم
  • M هو الغلاف الحقني لوحدة نمطية منتظمة
  • M هو الغلاف الحقني لوحدة دورية منتظمة
  • يحتوي M على حلقة تشاكل داخلي محلية

في حلقة نوثرية، كل وحدة حقنية هي مجموع مباشر لوحدات حقنية غير قابلة للتحليل (محددة بشكل فريد). في حلقة نوثرية تبديلية، يُتيح هذا فهمًا دقيقًا لجميع الوحدات الحقنية، كما هو موضح في ( ماتليس 1958 ) . الوحدات الحقنية غير القابلة للتحليل هي الأغلفة الحقنية للوحدات R / p ، حيث p مثالي أولي في الحلقة R. علاوة على ذلك، فإن الغلاف الحقني M لـ R / p له ترشيح متزايد بواسطة الوحدات M <sub>n</sub> المعطاة بواسطة مُبيدات المثالي p<sub> n</sub> ، و M <sub>n +1</sub> / M <sub> n</sub> متماثل كفضاء متجهي محدود الأبعاد على حقل القسمة k ( p ) لـ R / p إلى Hom R / p ( p <sub>n </sub> / p <sub>n +1</sub> , k ( p )).

تغيير الخواتم

من المهم القدرة على دراسة الوحدات النمطية على الحلقات الجزئية أو حلقات القسمة ، وخاصة على سبيل المثال حلقات كثيرات الحدود . عموماً، هذا أمر صعب، ولكن هناك عدد من النتائج المعروفة ( لام 1999 ، ص 62) . 

ليكن S و R حلقتين، وليكن P ثنائيًا من اليسار إلى R ومن اليمين إلى S ، وهو مسطح كوحدة نمطية من اليسار إلى R. لأي وحدة نمطية أحادية من اليمين إلى M ، فإن مجموعة تشاكلات الوحدات النمطية Hom S ( P , M ) هي وحدة نمطية أحادية من اليمين إلى R. وينطبق الأمر نفسه بالطبع بعد تبديل سمات اليسار واليمين.

على سبيل المثال، إذا كانت R حلقة جزئية من S بحيث تكون S وحدة نمطية مسطحة على R ، فإن كل وحدة نمطية أحادية على S هي وحدة نمطية أحادية على R. وبالتحديد، إذا كانت R مجالًا تكامليًا و S حقل كسوره ، فإن كل فضاء متجهي على S هو وحدة نمطية أحادية على R. وبالمثل، فإن كل وحدة نمطية أحادية على R [ x ] هي وحدة نمطية أحادية على R.

في الاتجاه المعاكس، تماثل حلقيو:SR{\displaystyle f:S\to R}يجعل R وحدة نمطية ثنائية من اليسار- R واليمين- S ، عن طريق الضرب من اليسار واليمين. ولأن R حرة على نفسها، فهي مسطحة أيضًا كوحدة نمطية من اليسار- R. بتخصيص العبارة السابقة لـ P = R ، فإنها تقول إنه عندما تكون M وحدة نمطية أحادية من اليمين- فإن الوحدة النمطية المستحثة المرافقةو*م=حoمS(R،م){\displaystyle f_{*}M=\mathrm {Hom} _{S}(R,M)}هي وحدة نمطية يمينية أحادية على R. وبالتالي، ينتج عن الاستقراء المشترك على f وحدات نمطية أحادية على R من وحدات نمطية أحادية على S.

بالنسبة لحلقات القسمة R / I ، يكون تغيير الحلقات واضحًا جدًا. يكون الموديول R موديولًا R / I تحديدًا عندما يُفنى بواسطة I. الموديول الفرعي ann I ( M ) = { mM  : im = 0 لكل iI } هو موديول فرعي يساري للموديول R الأيسر M ، وهو أكبر موديول فرعي من M يكون موديولًا R / I . إذا كان M موديولًا R يساريًا أحاديًا ، فإن ann I ( M ) يكون موديولًا R / I يساريًا أحاديًا . بتطبيق هذا على R = Z و I = nZ و M = Q / Z ، نحصل على الحقيقة المعروفة بأن Z / nZ أحادي كموديول على نفسه . على الرغم من سهولة تحويل وحدات R الحقنية إلى وحدات R / I الحقنية ، إلا أن هذه العملية لا تحول حلول R الحقنية إلى حلول R / I الحقنية، وتعتبر تماثل المركب الناتج أحد المجالات المبكرة والأساسية لدراسة الجبر التماثلي النسبي.

يحتوي الكتاب المدرسي ( روتمان 1979 ، ص 103) على برهان خاطئ مفاده أن التوطين يحافظ على الحقن، ولكن تم تقديم مثال مضاد في ( ديد 1981 ) . 

حلقات الحقن الذاتي

كل حلقة ذات عنصر محايد هي وحدة حرة ، وبالتالي فهي إسقاطية كوحدة على نفسها، ولكن من النادر أن تكون الحلقة حقنية كوحدة على نفسها ( لام، ١٩٩٩ ، §٣ب) . إذا كانت الحلقة حقنية على نفسها كوحدة يمنى، فإنها تُسمى حلقة حقنية ذاتية يمنى. كل جبر فروبينيوس هو حقني ذاتي، ولكن لا يوجد مجال تكاملي ليس حقلاً يكون حقنيًا ذاتيًا. كل خارج قسمة مناسب لمجال ديديكيند هو حقني ذاتي. [ ٨ ]

تُسمى الحلقة النويثرية اليمنى ، ذاتية الحقن اليمنى ، حلقة شبه فروبينيوس ، وهي أرتينية ثنائية الجانب وحقنية ثنائية الجانب ( لام 1999 ، نظرية 15.1) . ومن الخصائص المهمة لنظرية الوحدات في حلقات شبه فروبينيوس أن الوحدات الإسقاطية هي نفسها الوحدات الحقنية.

التعميمات والتخصصات

الأجسام الحقنية

يتناول هذا البحث أيضًا الكائنات الحقنية في فئات أعم من فئات الوحدات، على سبيل المثال في فئات الدوال أو في فئات حزم الوحدات OX على فضاء حلقي ( X , OX ) . ويُستخدم التعريف العام التالي: الكائن Q من الفئة C يكون حقنيًا إذا كان لكل أحادي الشكل f : XY في C ولكل شكل g : XQ يوجد شكل h : YQ بحيث يكون hf = g .   

المجموعات القابلة للقسمة

تمت دراسة مفهوم الكائن الحقني في فئة الزمر الأبيلية بشكل مستقل إلى حد ما عن الوحدات الحقنية تحت مصطلح الزمرة القابلة للقسمة . هنا، تكون الوحدة Z -module M حقنية إذا وفقط إذا كان nM = M لكل عدد صحيح غير صفري n . تكون العلاقات بين الوحدات المسطحة والوحدات الفرعية البحتة والوحدات الحقنية أكثر وضوحًا، حيث تشير ببساطة إلى خصائص معينة لقابلية قسمة عناصر الوحدة على الأعداد الصحيحة.

الحقن النقية

في الجبر التماثلي النسبي، قد تكون خاصية التمديد للتشاكلات مطلوبة فقط لبعض الوحدات الفرعية، وليس لجميعها. على سبيل المثال، الوحدة الحقنية البحتة هي وحدة يمكن فيها تمديد تشاكل من وحدة فرعية بحتة إلى الوحدة بأكملها.

مراجع

ملحوظات

  1. "الفرضية 47.7.5 (08Z6) - مشروع Stacks" . stacks.math.columbia.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 فبراير 2020 .
  2. 1 2 أيزنبود. مقدمة في الجبر التبادلي . ص 624، 625. 
  3. "الوحدات الحقنية" (ملف PDF) . ص 10. 
  4. فوغان، ديفيد. "علم التماثل في جبر لي" (PDF) .
  5. "بنية الوحدات الحقنية فوق الحلقات النويثرية" .
  6. هذه هي نظرية باس -باب، انظر ( باب 1959 ) و ( تشيس 1960 )
  7. الوحدة النمطية المتماثلة مع الوحدة النمطية الحقنية هي بالطبع وحدة نمطية حقنية.
  8. ليفي، لورانس (ديسمبر 1966). "الحلقات التبادلية التي تكون صورها المتماثلة ذاتية الحقن". مجلة المحيط الهادئ للرياضيات . 18 .

الكتب الدراسية

المصادر الأولية