模論
短正合序列
短正合序列是把子模、模與相應商之間的關係打包進單個圖表的最乾淨方式。它表達的是:這裡有一個子對象 A 坐落在 B 之中,而 C 恰好是你把 A 壓縮掉之後剩下的。某種意義上,整個模論就是研究 B 如何由 A 與 C 這兩塊拼裝而成。
形式地說,它是 R-模與同態構成的圖表 0 -> A -> B -> C -> 0,在每個位置都正合:映射 A -> B 是單射,映射 B -> C 是滿射,且 A -> B 的像等於 B -> C 的核。於是 A(同構地)是 B 的子模,而 C 同構於商 B/A。反之,B 的每個子模 A 都給出這樣一個序列,其中 C = B/A。
這套形式的要點在於:B 是 C 被 A 的一個『擴張』,而知道 A 與 C 並不能確定 B:相同的兩端可以用本質不同的方式拼裝。有多少種方式、如何分類,由群 Ext(C, A) 度量。當唯一的擴張就是平凡的 B = A ⊕ C 時,序列分裂;一般情形未必如此,而一般擴張與分裂擴張之間的差距正是同調代數的起點。
0 -> Z -> Z -> Z/2Z -> 0,其中第一個映射是乘以 2,第二個是模 2 約化。中間的 Z 由子份 2Z(≅ Z)與商 Z/2Z 拼成,但它不是二者的直和——這個擴張不分裂。
一個不分裂的擴張:Z 不等於 Z ⊕ Z/2Z,所以兩端不能確定中間。
另見