代數K理論

K理論局部化序列

局部化是把環中某些元素求逆——造出分式——的代數操作,人們想知道它如何改變 K 群。局部化序列正是回答此問的記帳工具:它是一條長正合列,把原環的 K 理論、局部化後環的 K 理論,以及一個度量過程中確切丟失或取商之物的修正項,連結在一起。它是拓撲中序對長正合列的 K 理論對應物。

在最乾淨的情形,設 R 為戴德金整環(或正則諾特環),S 為乘性集,局部化 R -> S^{-1}R。奎倫的局部化定理給出長正合列 ... -> K_n(R 上的撓) -> K_n(R) -> K_n(S^{-1}R) -> K_{n-1}(R 上的撓) -> ...,其中首項是支於被求逆素理想之上的有限生成撓模範疇的 K 理論。由剝皮定理,該修正項分解為被 S 求逆的諸素理想 p 處剩餘域 R/p 的 K 理論之和。

原型實例:對分式域為 F 的戴德金整環 R,序列讀作 ... -> ⊕_p K_n(R/p) -> K_n(R) -> K_n(F) -> ⊕_p K_{n-1}(R/p) -> ...,求和遍歷非零素理想 p。在零階它復原聯繫類群、單位與除子映射的正合列;在更高階它是計算 K_*(Z) 與整數環 K_* 的引擎。該序列依賴奎倫的分解定理、剝皮定理與局部化定理,並可推廣到概形。

對 R = Z,F = Q,序列在 (1, 0) 處的部分是 0 -> K_1(Z) -> K_1(Q) -> ⊕_p K_0(F_p) -> K_0(Z) -> K_0(Q) -> 0,它展開為 Q^* = {±1} 與素數上自由群之積,其中除子映射把一個有理數送到它在每個素數 p 處的階。

Z 的局部化序列復原 Q^* 上的除子映射。

對任意諾特環的 G 理論(所有有限生成模的 K 理論),局部化序列總正合;但對尋常 K 理論,則需要正則性,因為要比較局部化前後的投射模,需有有限投射維數。這一正則性假設的失效,恰是負 K 理論所度量者。

又稱
localization theorem局部化定理局部化定理