非交換代數
單環
理想是環得以被切成商的通道。單環則是除了兩個平凡通道——零理想與整個環——之外完全沒有這種通道的環。沒有非平凡的對象可供取商,所以在雙邊理想的世界裡單環是不可分的——是質數或單群的類比。
確切地說,單環是一個非零環 R,其僅有的雙邊理想是 0 與 R。等價地,從 R 出發的每個非零環同態都是單射,因為其核會是真雙邊理想。注意這只約束雙邊理想:單環仍可擁有大量左理想與右理想,矩陣環裡正是如此。
最乾淨的例子是除環 D 上的矩陣環 M_n(D),它們為單恰因為 D 沒有非平凡理想。當加上有限性假設——R 為阿廷環,或在某域上有限維——阿廷–韋德伯恩定理證明這就是僅有的例子:每個單阿廷環都是某個 n 與某個除環 D 上的 M_n(D)。所以單性加有限性給出完整分類。
一個警示:沒有有限性,世界會狂野得多。外爾代數 A_1,在特徵 0 的域上由 x 與 d 生成並滿足 d*x - x*d = 1,是單的卻是無限維的,且不是除環上的矩陣環。因此單未必意味著半單——單環未必是其自身上單模之和。
M_2(Q) 是單環:任何非零雙邊理想都含有某個帶非零元的矩陣,用矩陣單位 e_{ij} 左乘右乘可產生每個 e_{kl},從而得到單位元,從而得到整個環。
矩陣單位把任意非零理想撐滿整個環。
另見