วงแหวนแอลเอ
ในพีชคณิตวงแหวนλหรือวงแหวนแลมบ์ดาคือวงแหวนสลับที่พร้อมกับการดำเนินการ λn บางอย่างบนวงแหวนนั้น ซึ่งมีพฤติกรรมคล้ายกับกำลังภายนอกของปริภูมิเวกเตอร์ วงแหวนหลายวงที่พิจารณาในทฤษฎี Kมีโครงสร้างวงแหวน λ ตามธรรมชาติ วงแหวน λ ยังให้รูปแบบที่มีประสิทธิภาพสำหรับการศึกษาการกระทำของฟังก์ชันสมมาตรบนวงแหวนของพหุนามโดยสามารถกู้คืนและขยายผลลัพธ์คลาสสิกหลายอย่างได้ ( Lascoux (2003) )
วงแหวน λ ได้รับการแนะนำโดยGrothendieck ( 1957 , 1958 , หน้า 148)สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงแหวน λ โปรดดูAtiyah & Tall (1969) , Knutson (1973) , Hazewinkel (2009)และYau (2010 )
แรงจูงใจ
ถ้าVและWเป็น ปริภูมิเวกเตอร์ มิติ จำกัด เหนือฟิลด์kแล้ว เราสามารถสร้างผลรวมโดยตรงV ⊕ Wผลคูณเทนเซอร์V ⊗ Wและกำลังภายนอกลำดับที่nของV , Λ n ( V ) ได้ ทั้งหมดนี้ล้วนเป็นปริภูมิเวกเตอร์มิติจำกัดเหนือk เช่นกัน การดำเนินการทั้งสามอย่างเดียวกันนี้ ได้แก่ ผลรวมโดยตรง ผลคูณเทนเซอร์ และกำลังภายนอก ยังสามารถใช้ได้กับการแทนเชิงเส้นkของกลุ่มจำกัดเมื่อทำงานกับ กลุ่ม เวกเตอร์เหนือปริภูมิเชิงทอ พอโลยี และในสถานการณ์ทั่วไปอื่นๆ ด้วย
วงแหวน λ ถูกออกแบบมาเพื่อสรุปคุณสมบัติทางพีชคณิตทั่วไปของการดำเนินการทั้งสามนี้ โดยที่เรายังอนุญาตให้มีตัวผกผันเชิงรูปธรรมเมื่อเทียบกับการดำเนินการบวกโดยตรง (ตัวผกผันเชิงรูปธรรมเหล่านี้ปรากฏในกลุ่ม Grothendieck ด้วย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมกลุ่มการบวกพื้นฐานของวงแหวน λ ส่วนใหญ่จึงเป็นกลุ่ม Grothendieck) การบวกในวงแหวนสอดคล้องกับการบวกโดยตรง การคูณในวงแหวนสอดคล้องกับผลคูณเทนเซอร์ และการดำเนินการ λ สอดคล้องกับกำลังภายนอก ตัวอย่างเช่น ไอโซมอร์ฟิซึม
สอดคล้องกับสูตร
ใช้ได้กับวงแหวน λ ทั้งหมด และไอโซมอร์ฟิซึม
สอดคล้องกับสูตร
ใช้ได้กับวงแหวน λ ทุกวง สูตรที่คล้ายกันแต่ซับซ้อนกว่ามากนั้นใช้ควบคุมตัวดำเนินการ λ ลำดับสูงกว่า
แรงจูงใจด้วยชุดเวกเตอร์
ถ้าเรามีลำดับที่แน่นอนและสั้นของกลุ่มเวกเตอร์บนโครงร่างเรียบ
จากนั้นในระดับท้องถิ่น สำหรับย่านที่เปิดโล่ง ขนาดเล็กพอสมควรเรามีไอโซมอร์ฟิซึม
ตอนนี้ ในกลุ่ม Grothendieckของ(ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นวงแหวน) เราจะได้สมการเฉพาะที่นี้ไปทั่วโลกโดยอัตโนมัติ จากความสัมพันธ์สมมูล ที่กำหนดไว้ ดังนั้น
แสดงให้เห็นความสัมพันธ์พื้นฐานในวงแหวน λ [ 1 ]ว่า
คำนิยาม
วงแหวน λ คือวงแหวนสลับที่Rพร้อมด้วยการดำเนินการ λ n : R → R สำหรับ จำนวนเต็มที่ ไม่เป็นลบn ทุกตัว การดำเนินการเหล่านี้จำเป็นต้องมีคุณสมบัติต่อไปนี้ซึ่งใช้ได้กับx , y ทุกตัว ในRและn, m ≥ 0 ทุกตัว:
- λ 0 ( x ) = 1
- λ 1 ( x ) = x
- λ n (1) = 0 ถ้าn ≥ 2
- แลมบ์ ( x + y ) = Σ แลมบ์ ( x )แลบเจ ( y )
- แลมบ์ดา ( xy ) = P (แลมบ์ดา1 ( x ), ..., แลมบ์ดา ( x ), แลมบ์ดา1 ( y ), ..., แลมบ์ดา ( y ))
- แลมบ์ (แลมแลม ( x )) = P (แลม1 ( x ), ..., แลมน ( x ))
โดยที่P และP เป็นพหุนามสากลบางชนิดที่มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนเต็ม ซึ่งอธิบายพฤติกรรมของกำลังภายนอกบนผลคูณเทนเซอร์และภายใต้การประกอบ พหุนามเหล่านี้สามารถกำหนดได้ดังต่อไปนี้
ให้e , ..., e เป็นพหุนามสมมาตรพื้นฐานในตัวแปรX , ..., X แล้วP เป็นพหุนามเฉพาะตัวใน ตัวแปร nmที่มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนเต็ม โดยที่P ( e , ..., e ) เป็นสัมประสิทธิ์ของt nในนิพจน์
(พหุนามดังกล่าวมีอยู่จริง เนื่องจากนิพจน์นั้นสมมาตรในX และพหุนามสมมาตรพื้นฐานสร้างพหุนามสมมาตรทั้งหมด)
ให้e , ..., e เป็นพหุนามสมมาตรพื้นฐานในตัวแปรX , ..., X และf , ..., f เป็นพหุนามสมมาตรพื้นฐานในตัวแปรY , ..., Y แล้วP คือพหุนามเฉพาะตัวในตัวแปร 2 nที่มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนเต็ม โดยที่P ( e , ..., e , f , ..., f )เป็นสัมประสิทธิ์ของt nในนิพจน์
สูตรเพลทิสติก
วงแหวนแลมบ์ดา (λ-ring) คือวงแหวนสลับที่ได้พร้อมแผนที่ ( เก็ตซ์เลอร์ (1995) )
เรียกว่าเพลทิสซึมซึ่งสอดคล้องกับสัจพจน์ต่อไปนี้สำหรับทุก ๆ:
- แผนที่เป็นโฮโมมอร์ฟิซึมของวงแหวน
- .
- สำหรับ.
- สำหรับ.
- สำหรับ.
ที่นี่คือวงแหวนของฟังก์ชันสมมาตร คือฟังก์ชันสมมาตรพื้นฐานและเพลทิสซึมบนถูกกำหนดโดย สำหรับ และฟังก์ชันสมมาตรผลรวมกำลังนิยามดั้งเดิมของวงแหวน λ ได้มาจากการตั้งค่า แผนที่เป็นโฮโมมอร์ฟิซึมของริง เรียกว่าการดำเนินการของอดัมส์ สัจพจน์สามข้อแรกกำหนดริงพรี-λ
การเปลี่ยนแปลง
วงแหวน λ ที่กำหนดไว้ข้างต้นเรียกว่า "วงแหวน λ พิเศษ" โดยผู้เขียนบางคน ซึ่งใช้คำว่า "วงแหวน λ" สำหรับแนวคิดทั่วไปที่ละเว้น เงื่อนไขเกี่ยวกับ λ n (1), λ n ( xy ) และ λ n (λ m ( x ))
ตัวอย่าง
- วงแหวนZของจำนวนเต็มโดยมีสัมประสิทธิ์ทวินามเนื่องจากการดำเนินการ (ซึ่งกำหนดไว้สำหรับx ติดลบด้วย ) เป็นวงแหวน λ อันที่จริง นี่เป็นโครงสร้าง λ เพียงอย่างเดียวบนZตัวอย่างนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับกรณีของปริภูมิเวกเตอร์มิติจำกัดที่กล่าวถึงในส่วนแรงจูงใจข้างต้น โดยระบุปริภูมิเวกเตอร์แต่ละปริภูมิด้วยมิติของมัน และจำไว้ว่า.
- โดยทั่วไปแล้ววงแหวนทวินาม ใดๆ จะกลายเป็นวงแหวน λ หากเรากำหนดให้การดำเนินการ λ เป็นสัมประสิทธิ์ทวินาม λ n ( x ) = ( x ) ในวงแหวน λ เหล่านี้การดำเนินการของ Adams ทั้งหมด คือการดำเนินการเอกลักษณ์
- ทฤษฎีK ( X ) ของปริภูมิเชิงทอพอโลยีXคือวงแหวน λ โดยมีการดำเนินการแลมบ์ดาที่เกิดจากการยกกำลังภายนอกของบันเดิลเวกเตอร์
- เมื่อกำหนดกลุ่มGและฟิลด์ฐานkแล้ววงแหวนการแทนR ( G ) จะเป็นวงแหวน λ โดยการดำเนินการ λ จะถูกเหนี่ยวนำโดยกำลังภายนอกของการ แทนเชิงเส้น kของกลุ่มG
- วงแหวนΛ ของฟังก์ชันสมมาตรเป็นวงแหวน λ การดำเนินการ λ บนสัมประสิทธิ์จำนวนเต็มถูกกำหนดโดยสัมประสิทธิ์ทวินามดังที่กล่าวมาข้างต้น และถ้าe , e , ... แทนฟังก์ชันสมมาตรพื้นฐานเราจะกำหนด λ n ( e ) = e การใช้สัจพจน์สำหรับการดำเนินการ λ และข้อเท็จจริงที่ว่าฟังก์ชันe เป็นอิสระทางพีชคณิตและสร้างวงแหวน Λ คำจำกัดความนี้สามารถขยายได้ในลักษณะเฉพาะเพื่อเปลี่ยน Λ ให้เป็นวงแหวน λ ในความเป็นจริง นี่คือวงแหวน λ อิสระบนตัวสร้างหนึ่งตัว โดยตัวสร้างคือe ( Yau ( 2010 , หน้า 14) )
- กลุ่มGrothendieck ของหมวดหมู่เชิงเส้น kที่สมบูรณ์ Cauchy ใดๆ(โดยที่kมีลักษณะเฉพาะเป็น 0) เป็นวงแหวน λ ซึ่งเป็นการขยายตัวอย่างข้างต้นหลายๆ ตัวอย่าง อันที่จริง ตัวอย่างนี้เป็นสากลในความหมายที่แม่นยำ[ 2 ]
คุณสมบัติและคำจำกัดความเพิ่มเติม
วงแหวน λ ทุกวงมีลักษณะเฉพาะคือ 0 และประกอบด้วยวงแหวน λ Zเป็นวงแหวนย่อย λ
แนวคิดหลายอย่างของพีชคณิตเชิงสลับที่สามารถขยายไปสู่วงแหวน λ ได้ ตัวอย่างเช่น โฮโมมอร์ฟิซึม λ ระหว่างวงแหวน λ RและS คือโฮโมมอร์ฟิซึมวงแหวนf : R → Sโดยที่f (λ n ( x )) = λ n ( f ( x )) สำหรับทุกxในRและทุกn ≥ 0 ส่วนไอเดียล λ ในวงแหวน λ RคือไอเดียลIในRโดยที่ λ n ( x ) ϵ IสำหรับทุกxในRและทุกn ≥ 1
ถ้าxเป็นสมาชิกของวงแหวน λ และmเป็นจำนวนเต็มที่ไม่เป็นลบ โดยที่ λm ( x ) ≠ 0 และ λn ( x ) = 0 สำหรับทุกn > mเราจะเขียน dim( x ) = mและเรียกสมาชิกx ว่าสมาชิกที่มีมิติจำกัด ไม่จำเป็นต้องเป็นสมาชิกที่มีมิติจำกัดเสมอไป เรามี dim( x + y ) ≤ dim( x ) + dim( y ) และผลคูณของสมาชิกที่มีมิติเดียว ก็จะ มีมิติเดียวเช่นกัน
ฟังก์ชันสมมาตรกระทำบนวงแหวน λ ดังนี้: เมื่อกำหนดพหุนามสมมาตรpในตัวแปรจำนวนใดๆ ที่มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนเต็ม และองค์ประกอบxของวงแหวน λ Rจะมีโฮโมมอร์ฟิซึม λ ที่ไม่ซ้ำกันf : Λ → Rโดยที่f ( e )=xและเรากำหนดpx := f(p)