代數K理論

斯坦伯格群

初等矩陣服從某些交換法則,於是你可以發問:若取一些只服從這些法則的符號、徹底忘掉它們是矩陣,會得到什麼群?答案就是斯坦伯格群。它是在尊重已知關係的前提下滿射到初等群之上的最有效率的群——而出人意料的是,它比初等群略大。這多出的餘量,即返回矩陣之映射的核,恰恰就是 K_2。

對環 R 及 n 至少為 3,斯坦伯格群 St(n, R) 由符號 x_{ij}(r) 生成,每對互異指標 i, j(屬於 {1, ..., n})與每個 r(屬於 R)各有一個,並滿足:x_{ij}(r) x_{ij}(s) = x_{ij}(r + s);當 i, j, k 互異時換位子 [x_{ij}(r), x_{jk}(s)] = x_{ik}(rs);當 j 不等於 k 且 i 不等於 l 時 [x_{ij}(r), x_{kl}(s)] = 1。穩定斯坦伯格群 St(R) 是關於 n 的正向極限。映射 x_{ij}(r) -> e_{ij}(r) 定義了滿射 St(R) -> E(R)。

核心事實是:St(R) 是完全群 E(R) 的萬有中心擴張,而 St(R) -> E(R) 的核是它的中心,按定義等於 K_2(R)。等價地,1 -> K_2(R) -> St(R) -> E(R) -> 1 是萬有中心擴張。於是斯坦伯格群正是產生 K_2 的精確代數機制:它抽象地構造出初等矩陣之間的關係,而其中出人意料的那些便構成了第二個 K 群。

斯坦伯格關係 [x_{ij}(r), x_{jk}(s)] = x_{ik}(rs) 忠實地映照了 E(R) 中的矩陣恆等式 [e_{ij}(r), e_{jk}(s)] = e_{ik}(rs)。那些在 E(R) 中映為單位元、卻未被迫在 St(R) 中平凡的元素,生成 K_2(R)。

St(R) 把初等矩陣的關係抽象化。

完全群(等於自身換位子群的群)有唯一的萬有中心擴張,其核是該群的舒爾乘子 H_2。由於 E(R) 是完全群,故 K_2(R) 恰為 H_2(E(R), Z),從而把 K_2 繫於群同調。

又稱
St(R)St(R)St(R)