交换代数
克鲁尔维数
一个几何对象有多少个独立方向——它是点、曲线、曲面,还是立体?克鲁尔维数纯代数地回答这一问题,不借助任何图像,只数素理想能嵌套到多深。点的环没有嵌套余地;曲线的环允许把一个素理想套进另一个;曲面的环则允许套两层。你能搭起的素理想塔越长,就度量出空间的维数。
交换环 R 的克鲁尔维数是相异素理想链 p_0 ⊊ p_1 ⊊ ... ⊊ p_n 之长度 n 的上确界。(含 n+1 个素理想的链长度为 n。)域的维数是 0;整数环 Z 以及任何不是域的主理想整环维数为 1(链 (0) ⊊ (p));而域上的多项式环 k[x_1, ..., x_n] 维数为 n。
对域上有限生成的代数,借助诺特正规化,这种组合计数与每一种几何维数概念一致,也与函数域的超越次数一致。但在完全的一般性下,克鲁尔维数可能失常:存在维数无穷的诺特环(永田的例子),所以维数有限是一条真正的定理(对域上或 Z 上有限生成的代数成立),而非自动的事实。
在 k[x, y] 中,素理想链 (0) ⊊ (x) ⊊ (x, y) 长度为 2 且是极大的,故 dim k[x, y] = 2——与平面是二维的相吻合。
平面多项式环中的一条极大素理想链。
局部环的克鲁尔维数等于其极大理想的高度,而对诺特局部环,它还等于一个根为极大理想的理想所需的最少生成元个数——克鲁尔的维数定理。
另见