交換代數

上行定理

想象一個環的素理想堆疊成一座座塔,每座塔是一條嵌套素理想的鏈——這是度量環維數的骨架。上行定理說:當你透過整擴張把一個環架在基環之上時,總能把樓下的塔抬到樓上:樓下任何一條素理想鏈都能被樓上一條壓在其上的鏈所匹配,逐級攀升。整擴張絕不損失垂直的空間。

設 R ⊆ S 是交換環的整擴張。上行定理斷言:給定 R 中一條素理想鏈 p_1 ⊆ p_2 ⊆ ... ⊆ p_n,以及 S 中壓在 p_1 之上的素理想 q_1(即 q_1 ∩ R = p_1),則存在 S 中的鏈 q_1 ⊆ q_2 ⊆ ... ⊆ q_n,使每個 q_i 壓在 p_i 之上。配套的位於其上定理保證起點 q_1 確實存在,而不可比性說 S 中壓在 R 同一素理想之上的兩個不同素理想互不包含。

一個核心推論:整擴張保持克魯爾維數,dim S = dim R。上行有一對表親;下行定理沿相反方向提升鏈,但需要額外假設(例如 R 整閉且 S 為整環),缺了它確實可能失敗。經典應用見於代數數論,以及證明諾特正規化給出正確的維數計數。

對 Z ⊆ Z[i],在 Z 的素理想 (5) 上,鏈 (0) ⊆ (5) 提升為 Z[i] 中的 (0) ⊆ (2 + i),因為 (2 + i) 壓在 (5) 之上(由於 5 = (2 + i)(2 - i))。

樓下的素理想鏈沿整擴張提升。

上行、位於其上與不可比性是支配整擴張下 Spec(S) 如何映滿 Spec(R) 的三件套(歸功於科恩與塞登伯格):該映射是滿射且閉的。

又稱
Cohen–Seidenberg going-up theorem科恩-塞登伯格上行定理科恩-塞登伯格上行定理