非交換代數

中心單代數

固定基域 K。在 K 上所有有限維代數中,中心單的那些與 K 繫得盡可能緊:它們沒有非平凡的雙邊理想,且與一切交換的元素只有 K 自身的純量。內部沒有隱藏的更大常數域,也無法剝離出理想。它們是 K 上代數的不可約原子。

確切地說,K 上的中心單代數是一個有限維 K-代數 A,它是單的(理想只有 0 與 A)且其中心 Z(A) 等於 K。由韋德伯恩,每個這樣的 A 都是某個中心為 K 的除代數 D 上的矩陣環 M_n(D);反之任何這樣的矩陣代數都是中心單的。一個乾淨的內蘊判據:A 在 K 上中心單當且僅當 A 與 K 的代數閉包作張量積後成為全矩陣代數 M_m(K-bar)。

中心單代數攜帶豐富的算術。它們在 K 上的維數總是完全平方 n^2,故稱次數 n。兩個中心單 K-代數的張量積仍是中心單的,且 A 張量 A-op 同構於 K 上的全矩陣代數。這些事實把中心單代數組織成布勞爾群,即理論的核心對象。

它們超越環論而重要的原因:在局部域與整體域上,它們由伽羅瓦上同調分類,這是類域論的引擎。四元數代數是最小的非平凡情形,次數為 2,便已編碼深刻的算術——例如一條二次曲線是否有有理點。

在 R 上,次數為 2 的中心單代數恰有兩個:分裂的 M_2(R) 與作為除代數的哈密頓四元數 H。它們的類是 R 的布勞爾群的兩個元素。

分裂與非分裂:實數上兩個次數為 2 的中心單代數。

又稱
CSA中心可除代数(特例)中心可除代數(特例)