非交换代数
中心单代数
固定基域 K。在 K 上所有有限维代数中,中心单的那些与 K 系得尽可能紧:它们没有非平凡的双边理想,且与一切交换的元素只有 K 自身的标量。内部没有隐藏的更大常数域,也无法剥离出理想。它们是 K 上代数的不可约原子。
确切地说,K 上的中心单代数是一个有限维 K-代数 A,它是单的(理想只有 0 与 A)且其中心 Z(A) 等于 K。由韦德伯恩,每个这样的 A 都是某个中心为 K 的除代数 D 上的矩阵环 M_n(D);反之任何这样的矩阵代数都是中心单的。一个干净的内蕴判据:A 在 K 上中心单当且仅当 A 与 K 的代数闭包作张量积后成为全矩阵代数 M_m(K-bar)。
中心单代数携带丰富的算术。它们在 K 上的维数总是完全平方 n^2,故称次数 n。两个中心单 K-代数的张量积仍是中心单的,且 A 张量 A-op 同构于 K 上的全矩阵代数。这些事实把中心单代数组织成布劳尔群,即理论的核心对象。
它们超越环论而重要的原因:在局部域与整体域上,它们由伽罗瓦上同调分类,这是类域论的引擎。四元数代数是最小的非平凡情形,次数为 2,便已编码深刻的算术——例如一条二次曲线是否有有理点。
在 R 上,次数为 2 的中心单代数恰有两个:分裂的 M_2(R) 与作为除代数的哈密顿四元数 H。它们的类是 R 的布劳尔群的两个元素。
分裂与非分裂:实数上两个次数为 2 的中心单代数。
又称
另见