高等環論
冪零理想
冪零理想是完全由「升到某次冪便消失」的元素組成的理想——它的每一個成員都是冪零的,儘管所用的指數可能各不相同。它收集了環中「無窮小」或「幽靈」般的元素:那些非零卻在足夠多次自乘後變為零的元素。
環 R 的理想 I 稱為冪零理想(nil 理想),如果 I 中每個元素 x 都滿足 x^n = 0(對某個正整數 n,n 可依賴於 x)。這比理想為冪零的(nilpotent)更弱,後者要求單一一致的指數:I 是冪零的若 I^m = 0 對某個固定的 m 成立,即 I 中任意 m 個元素之積都為零。每個 nilpotent 理想都是 nil 理想,但 nil 理想未必 nilpotent。
冪零理想包含於雅各布森根之中:任何 nil 理想都包含在 J(R) 內,因為只要 x 冪零,1 − x 就是單位。在交換環中,全體冪零元本身構成一個理想,即冪零根,它是最大的 nil 理想,並等於所有素理想之交。對諾特環而言冪零根是 nilpotent 的,故 nil 與 nilpotent 的區別在此坍縮;而在一般環中這一區別確實存在,關於「兩個 nil 左理想之和是否仍 nil」的克特猜想至今著名地懸而未決。
在 Z/8Z 中理想 (2) = {0, 2, 4, 6} 是 nil 的,並且實際上是 nilpotent 的:每個元素的立方都是 0(例如 2^3 = 8 = 0),且作為理想 (2)^3 = (8) = 0。
一個恰好也是 nilpotent 的 nil 理想。
另見