Тензорная алгебра: различия между версиями

[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
мНет описания правки
Нет описания правки
Строка 5:
== Определение ==
 
Пусть ''V''  — [[векторное пространство]] над [[поле (алгебра)|полем]] ''K''. Для любого натурального числа ''k'' определим '''''k''-ую тензорную степень''' ''V'' как [[тензорное произведение]] ''V'' на себя ''k'' раз:
: <math>T^kV = V^{\otimes k} = V\otimes V \otimes \cdots \otimes V</math>
 
Таким образом, ''T''<sup>''k''</sup>''V'' состоит из всех тензоров над ''V'' ранга ''k''. Будем считать, что ''T''<sup>0</sup>''V''  — это основное поле ''K'' (одномерное векторное пространство над собой).
 
Определим ''T''(''V'') как [[прямая сумма|прямую сумму]] ''T''<sup>''k''</sup>''V'' для всех ''k'' = 0,1,2,…
Строка 17:
 
который потом продолжается по линейности на всю ''T''(''V''). Такое умножение превращает тензорную алгебру ''T''(''V'') в [[градуированная алгебра|градуированную алгебру]].
 
Такая конструкция обобщается напрямую как тензорная алгебра любого [[Модуль над кольцом|модуля]] ''M'' над [[кольцо (математика)|''коммутативным'' кольцом]]. Если ''R'' — некоммутативное [[кольцо (математика)|кольцо]], можно построить тензорное произведение для любых ''R''-[[Бимодуль над кольцом|бимодулей]] над ''M''. Для обычных ''R''-модулей оказывается невозможным построить кратное тензорное произведение.
 
== Функториальность ==
 
Тензорная алгебра ''T''(''V'')  — это свободная алгебра векторного пространства ''V''. Тензорная алгебра является наиболее общей алгеброй пространства ''V'', то есть любое [[линейное отображение]] <math>f: V\to A</math> пространства ''V'' в алгебру ''A'' над ''K'' может быть продолжено единственным образом до [[гомоморфизм]]а <math>\bar f: T(V) \to A</math>. Это утверждение выражается [[Коммутативная диаграмма|коммутативной диаграммой]]:
 
[[Image:TensorAlgebra-01.png|center|Universal property of the tensor algebra]]
 
где ''i''  — каноническое вложение ''V'' в ''T''(''V''). Тензорную алгебру можно определить как единственную (с точностью до [[изоморфизм]]а) алгебру, обладающую таким свойством, хотя необходимо ещё явно показать, что такая алгебра существует.
 
Таким образом, тензорная алгебра ''функториальна'', то есть ''T''  — это [[функтор]] из [[Категория (математика)|категории]] '''''K''-Vect''' векторных пространств над ''K'' в категорию '''''K''-Alg''' ''K''-алгебр.
 
== Некоммутативные многочлены ==
Если размерность ''V'' конечна и равна ''n'', то тензорную алгебру можно рассматривать как алгебру [[многочлен]]ов над ''K'' с ''n'' некоммутативными переменными. Базисным векторам ''V'' соответствуют некоммутативные переменные, причем их умножение будет ассоциативным, дистрибутивным и ''K''-линейным.
 
Заметим, что алгебра многочленов над ''V''  — это не <math>T(V)</math>, а <math>T(V^*)</math>: однородная линейная функция на ''V'' является элементом сопряженного пространства <math>V^*</math>.
 
== Факторалгебры ==
В силу общности тензорной алгебры многие другие важные алгебры пространства ''V'' можно получить, накладывая определенные ограничения на образующие элементы тензорной алгебры, то есть строя факторалгебры от ''T''(''V''). Например, так можно построить [[внешняя алгебра|внешнюю алгебру]], [[симметрическая алгебра|симметрическую алгебру]] и [[алгебра Клиффорда|алгебру Клиффорда]].
 
==Вариации и обобщения==
 
Конструкция тензорной алгебры над линейным пространством естественно обобщается до тензорной алгебры над [[Модуль над кольцом|модулем]] ''M'' над [[кольцо (математика)|''коммутативным'' кольцом]].
Если ''R'' — некоммутативное [[кольцо (математика)|кольцо]], можно построить тензорное произведение для любых ''R''-[[Бимодуль над кольцом|бимодулей]] над ''M''.
Для обычных ''R''-модулей оказывается невозможным построить кратное тензорное произведение.
 
== Ссылки ==
* ''Винберг Э. Б.'' Курс алгебры  — {{М}}:Издательство «Факториал Пресс»  — 2002, ISBN 5-88688-060-7
 
== См. также ==