高等環論
諾特環
諾特環是這樣一種環:在其中你永遠無法把理想嚴格地越做越大而不止——任何想要構造無盡遞增理想鏈的嘗試最終都必須停滯。這一有限性條件以艾米·諾特命名,是交換代數中最重要的「馴服」假設;幾乎所有出現在幾何與數論中的環都滿足它。
確切地說,環 R 稱為(左)諾特的,如果它滿足(左)理想上的升鏈條件:每條遞增理想鏈 I_1 ⊆ I_2 ⊆ I_3 ⊆ ... 都穩定下來,即從某處起 I_n = I_{n+1} = ...。兩個等價表述往往更方便:每個理想都是有限生成的;以及任何非空理想族關於包含都有極大元。
諾特環之所以無處不在,關鍵在於希爾伯特基定理:若 R 是諾特環,則多項式環 R[x] 也是。再結合諾特環的商仍是諾特環這一事實,便保證了域上或 Z 上的有限生成代數都是諾特環,這撐起了整個經典代數幾何。不過並非每個環都是諾特的——無窮多個變量的多項式環 k[x_1, x_2, x_3, ...] 就不滿足鏈條件。
Z 是諾特環:任何理想鏈 (n_1) ⊆ (n_2) ⊆ ... 對應一條因子鏈 n_2 | n_1, ...,它必然穩定。由希爾伯特基定理,Z[x_1, ..., x_n] 也是諾特環。
為什麼 Z 及其多項式環是諾特環。
另見