模論
不可分解模
不可分解模是無法拆成兩個更小非零片段的直和的模——它以單個連成一體的塊出現。這是比單更弱、更微妙的概念:單模根本沒有子模,而不可分解模可能滿是子模,只要其中沒有一個能作為直和項分裂出來。不可分解模才是直和分解真正的基本磚塊。
非零 R-模 M 不可分解,如果 M = A ⊕ B(作為子模)迫使 A = 0 或 B = 0。每個單模都不可分解,但反之不然。一個乾淨的刻畫:有限長度的模不可分解,當且僅當它的自同態環是局部環,即每個自同態要麼冪零、要麼是同構——沒有可投影到某直和項的非平凡冪等元。
克魯爾–施密特定理使不可分解模具有決定性意義:有限長度的模分解為不可分解模的直和,且該分解在同構與直和項重排的意義下唯一。在主理想整環上,不可分解的有限生成模恰好是 R 本身與質冪循環模 R/(p^n);後者不可分解,但當 n ≥ 2 時遠非單模,因為它含有就是不肯分裂出去的真子模。
Z/4Z 不可分解但不單:它有真子模 2Z/4Z,故不單,但它無法寫成兩個非零子模的直和(任何這樣的分解都會迫使一個 4 階元素拆成階不超過 2 的元素)。相比之下 Z/6Z ≅ Z/2Z ⊕ Z/3Z 可分解。
不可分解但不單:Z/4Z 有子模卻沒有直和項分裂。
另見