同调代数
Tor 函子
与一个模做张量积是一种友好的运算,但它仍可能破坏单射性:把一个单射张量化未必仍是单射。Tor 正是对单射性究竟损失多少的精确记录。其名源自挠(torsion),因为这种损失最初显现之处——把 Z/nZ 与另一个群做张量积——恰好产生挠现象,而 Tor 在每个次数上都将其干净地刻画出来。
形式地说,对右 R 模 A 与左 R 模 B,Tor_n^R(A, B) 是张量积 A ⊗_R - 的第 n 个左导出函子:取 B 的投射分解 P_* -> B,构成复形 A ⊗ P_*,再取同调。(也可改为分解 A;答案相同。)则 Tor_0(A, B) = A ⊗_R B,且任一变元上的短正合序列都诱导 Tor 群的长正合序列,修复张量化所失的左正合性。
Tor 在所有正次数处消失,当且仅当被分解的模是平坦的——这是平坦性最干净的刻画。故 Tor 度量非平坦性,正如 Ext 度量非投射性。在主理想整环上 Tor 集中于次数 0 与 1,而 Tor_1 探测挠子模,这正是其名的最初由来。Tor 还出现在 Künneth 公式中,将乘积的同调与各因子的同调联系起来。
在 Z 上,Tor_1(Z/mZ, Z/nZ) ≅ Z/gcd(m,n)Z。用 0 -> Z -> Z -> Z/mZ -> 0(第一个映射为乘以 m)分解 Z/mZ 并与 Z/nZ 张量,得到 Z/nZ -> Z/nZ(乘以 m);其核为 Z/gcd(m,n)Z。故 Tor_1(Z/2Z, Z/2Z) = Z/2Z。
两个循环群的 Tor_1 还原出它们的最大公约数。
另见