ساختِ صریحِ نگاشتِ پوشا: تکمیل برهانِ قضیهٔ «هر مدول تصویری از یک مدول آزاد است»
در ادامهٔ بحثِ پیشین، فرض کردیم Y مجموعهای مولّد برای R-مدول M باشد. اینک مدولِ آزادِ متناظر با این مجموعه را برپا میداریم و نگاشتی پوشا از آن به سوی M میسازیم.
گام نخست (برپاییِ مدول مدولِ آزاد):
مطابق حکمِ.۴، به ازای مجموعهٔ Y، یک R-مدولِ آزادِ استاندارد با پایهٔ کانونیکال وجود دارد که آن را به تصویر میکشیم:
R(Y) = ⊕b ∈ Y φb(1)R
که هر مؤلفهٔ φb(1)R یک نسخهٔ یکریخت از خودِ RR است. عناصر این مدول، ترکیبهای خطیِ متناهی با تکیهگاهِ متناهیاند:
φ<>(1)R
گام دوم (تعریف نگاشتِ f):
نگاشتِ همریختِ f را چنین تعریف میکنیم:
f : R(Y) → M
∀ rb ∈ R : Σ φb(1)rb ↦ Σ b·rb (Σ b rb ∈ M)
یعنی هر ترکیب خطیِ رسمی از عناصرِ پایه، به ترکیب خطیِ واقعیِ همان عناصرِ مولّد در درونِ M فرستاده میشود.
گام سوم (پوشا بودن / بروریختی):
چون Y مولّدِ M است:
<8px 0; font-weight: bold; color: #0e6655;">
< Y > = M
پس هر عنصرِ m ∈ M به صورت m = Σ b rb (که b ∈ Y و rb ∈ R) نوشته میشود؛ و از آنجا که چنین عنصری، تصویرِ دقیقِ عنصرِ Σ φb(1)rb از R(Y) است، نگاشت f پوشاست:
f ( Σ φb(1)rb ) = Σ b rb (ضد نقیضه، قصد و ثبوت)
در نتیجه M تصویری بروریخت از مدولِ آزادِ R(Y) است و قضیه حاصل شد.
آغازِ برهانِ عکسِ قضیه:
اکنون به عکس این قضیه میپردازیم: اگر R-مدول M مجموع مستقیمی از زیرمدولهایی یکریخت با RR باشد، آنگاه M یک R-مدول آزاد است.
فرض کنیم:
M = ⊕i Ai , ϕi : Ai → FR
که در آن نگاشتهای کانونیکال ϕi هر مؤلفه Ai را درون FR جای میدهند و تلاقی و همنشینیِ این تصاویر، ساختارِ آزادِ M را برمیسازد. (ادامهٔ این برهان در برگههای آتی تکمیل خواهد شد.)
حکمتِ برهان و از آنچه گذشت:
نگاشتِ f، پلی است میان دو عالم: در یک سو، عالمِ آزادِ R(Y) که در آن هیچ عنصری به بندِ رابطهای کشیده نشده و همه ترکیبها «رسمی» و بیقیدند؛ و در سوی دیگر، عالمِ مقیدِ M که در آن روابطِ خطی، حکم میرانند. این پوششِ بروریخت، همانند صعودِ عارف است از هبوطِ دنیای روابط به سرمنزلِ آزادی؛ و هستهٔ همریختیِ Ker(f)، همان قیودی است که میان این دو عالم فاصله میافکند.
در این وبلاگ به ریاضیات و کاربردهای آن و تحقیقات در آنها پرداخته می شود. مطالب در این وبلاگ ترجمه سطحی و اولیه است و کامل نیست.در صورتی سوال یا نظری در زمینه ریاضیات دارید مطرح نمایید .در صورت امکان به آن می پردازم. من دوست دارم برای یافتن پاسخ به سوالات و حل پروژه های علمی با دیگران همکاری نمایم.در صورتی که شما هم بامن هم عقیده هستید با من تماس بگیرید.