高等環論

零因子

在普通算術中,如果兩個數之積為零,那麼其中之一必為零。零因子正是打破這條規則的元素:非零卻使乘積仍為零的東西。它們的存在恰恰把一般的環與表現良好的整環世界區分開來。

在環 R 中,非零元素 a 稱為零因子,如果存在非零元素 b 使 a·b = 0(左零因子)或 b·a = 0(右零因子)。整環按定義就是沒有零因子的交換環。零因子的存在意味著消去律失效:a·b = a·c 不再能推出 b = c。

零因子與交換環的結構緊密相連:一個元素是零因子或為零,若且唯若它落在某個相伴素理想中,而全體零因子構成一些素理想之並。除 0 與 1 外的冪等元,以及非零冪零元,都必然是零因子。在有限交換環中,每個元素要麼是單位,要麼是零因子,沒有第三種可能。

在 Z/6Z 中,元素 2 與 3 是零因子,因為 2·3 = 0,儘管兩者都非零。相比之下 Z/5Z 沒有零因子,因為 5 是質數,使它成為一個域。

當模數為合數時恰好出現零因子。