模论

平坦模

平坦模是你拿来做张量积而不会破坏任何东西的模。一般来说,把一个模与另一个模做张量积,可能把不同元素压在一起,毁掉映射的单性;平坦模恰恰是绝不发生这种事的模。从几何上看,平坦性是一族对象连续变化而不突然跳变的代数影子——它是『良好』族的代数概念。

确切地说,右 R-模 M 是平坦的,如果函子 M ⊗_R (-) 正合,等价地若它保持单射:只要 A -> B 是单的 R-模映射,M ⊗ A -> M ⊗ B 仍然是单的。(张量积总是右正合的,所以唯一可能失效的是左正合性,即单性。)其障碍由 Tor 函子度量:M 平坦当且仅当对所有 N 都有 Tor_1(M, N) = 0。

每个投射模都平坦,每个自由模都平坦,但平坦严格更弱:Q 是平坦的 Z-模却不投射。在主理想整环上,模平坦恰当它无挠,这在该情形下使平坦性非常具体。平坦性是交换代数与代数几何中核心的、与有限性无关的条件,那里平坦态射就是表现良好的概形族。

Q 在 Z 上平坦:把单射 2 : Z -> Z(乘以 2)与 Q 做张量积得到 2 : Q -> Q,仍是单的。但 Z/2Z 不平坦——把同一个单射与 Z/2Z 做张量积得到零映射 Z/2Z -> Z/2Z,它毁掉了单性,失效由 Tor_1(Z/2Z, Z/2Z) = Z/2Z 记录。

挠破坏平坦:在主理想整环上,平坦 = 无挠。