ประเภทมีดสั้น
ในทฤษฎีหมวดหมู่ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์หมวดหมู่มีดสั้น ( เรียกอีกอย่างว่าหมวดหมู่ผกผันหรือหมวดหมู่ที่มีการผกผัน[ 1 ] [ 2 ] ) คือหมวดหมู่ที่มีโครงสร้างเฉพาะที่เรียกว่ามีดสั้นหรือการผกผันชื่อหมวดหมู่มีดสั้นถูกตั้งขึ้นโดยปีเตอร์ เซลลิงเกอร์[ 3 ]
คำจำกัดความอย่างเป็นทางการ
หมวดหมู่มีดสั้นคือหมวดหมู่หนึ่งติดตั้งด้วยเอนโดฟังก์ชันแบบผกผัน และแปรผันซึ่งเป็นเอกลักษณ์บนวัตถุ[ 4 ]
กล่าวโดยละเอียด หมายความว่า:
- สำหรับมอร์ฟิซึม ทั้งหมดมีตัวผกผัน ของมันอยู่
- สำหรับมอร์ฟิซึมทั้งหมด,
- สำหรับวัตถุทั้งหมด,
- สำหรับทุกคนและ,
โปรดสังเกตว่าในคำจำกัดความก่อนหน้านี้ คำว่า "adjoint" ถูกใช้ในลักษณะที่คล้ายคลึงกับ (และได้รับแรงบันดาลใจจาก) ความหมาย ทางพีชคณิตเชิงเส้นไม่ใช่ในความหมายทางทฤษฎีหมวดหมู่
แหล่งข้อมูลบางแหล่ง[ 5 ]กำหนดหมวดหมู่ที่มีการผกผันให้เป็นหมวดหมู่มีดสั้นที่มีคุณสมบัติเพิ่มเติมคือเซตของมอร์ฟิซึมมีลำดับบางส่วนและลำดับของมอร์ฟิซึมเข้ากันได้กับการประกอบของมอร์ฟิซึม นั่นคือหมายความว่าสำหรับมอร์ฟิซึม,,เมื่อใดก็ตามที่แหล่งที่มาและเป้าหมายของพวกเขาสอดคล้องกัน
ตัวอย่าง
- หมวดหมู่Relของเซตและความสัมพันธ์มีโครงสร้างแบบกริช: สำหรับความสัมพันธ์ ที่กำหนดในRelความสัมพันธ์เป็นการผกผันเชิงสัมพันธ์ของในตัวอย่างนี้ มอร์ฟิซึมแบบสมมาตรคือ ความสัมพันธ์ แบบสมมาตร
- หมวดหมู่Cobของcobordismsเป็นหมวดหมู่ขนาดกะทัดรัดแบบมีดสั้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งมันมีโครงสร้างแบบมีดสั้น
- หมวดหมู่Hilbของปริภูมิฮิลเบิร์ตยังมีโครงสร้างแบบมีดสั้นด้วย: เมื่อกำหนดแผนที่เชิงเส้นที่มีขอบเขตแผนที่ก็คือคำพ้องความหมายในความหมายปกติทั่วไป นั่นเอง
- โมโนอิด ใดๆที่มีการผกผัน (involution)จะเป็นหมวดหมู่แบบมีเครื่องหมายกริช (dagger category) ที่มีวัตถุเพียงหนึ่งเดียว อันที่จริงแล้วเซตโฮม (hom-set) ของเอนโดมอร์ฟิซึมทุกเซตในหมวดหมู่แบบมีเครื่องหมายกริช ไม่ได้เป็นเพียงโมโนอิด ธรรมดา แต่เป็นโมโนอิดที่มีการผกผัน เนื่องจากมีเครื่องหมายกริชอยู่
- หมวดหมู่ที่แยกจากกันอย่างชัดเจนก็คือหมวดหมู่มีดสั้นนั่นเอง
- กลุ่มกรุปอยด์ (และโดยผลลัพธ์ที่เห็นได้ชัดคือกลุ่ม ) ก็มีโครงสร้างแบบกริชเช่นกัน โดยที่ตัวผกผันของมอร์ฟิซึมคือตัวผกผันของมอร์ฟิซึมนั้น ในกรณีนี้ มอร์ฟิซึมทั้งหมดจะเป็นแบบเอกภาพ (ดูคำนิยามด้านล่าง)
มอร์ฟิซึมที่น่าทึ่ง
ในหมวดหมู่มีดสั้นมอร์ฟิซึมเรียกว่า
- เอกภาพถ้า
- สมมาตรในตัวเองถ้า
กรณีหลังนี้เป็นไปได้เฉพาะกับเอนโดมอร์ฟิซึม เท่านั้นคำว่า"เอกภาพ"และ"สมมาตรในตัวเอง"ในคำนิยามก่อนหน้านี้ มาจากหมวดหมู่ของปริภูมิฮิลเบิร์ต ซึ่งมอร์ฟิซึมที่สอดคล้องกับคุณสมบัติเหล่านั้นจะเป็นเอกภาพและสมมาตรในตัวเองในความหมายปกติ
ดูเพิ่มเติม
- หมวดหมู่มีดสั้นที่n Lab