Centrale enkelvoudige algebra

In de ringtheorie en aanverwante deelgebieden van wiskunde is een centrale enkelvoudige algebra CEA over een lichaam/veld een eindig-dimensionale associatieve algebra die enkelvoudig is en waarvoor het centrum exact gelijk is aan . Met andere woorden elke enkelvoudige algebra is een centrale enkelvoudige algebra over haar centrum.

De complexe getallen vormen bijvoorbeeld een CEA over zichzelf, maar niet over de reële getallen (het centrum van is geheel , niet alleen ). De quaternionen vormen een vierdimensionale centrale enkelvouidige algebra over .

Volgens de stelling van Artin-Wedderburn is een enkelvoudige algebra voor een delingsring isomorf met een . Gegeven twee centrale enkelvoudige algebra's en over hetzelfde lichaam/veld , worden en soortgelijk (of brauer-equivalent) genoemd als hun delingsringen en isomorf zijn. De verzameling van alle equivalentieklassen van centrale enkelvoudige algebra's over een gegeven lichaam/veld kan, onder deze equivalentierelatie, worden uitgerust met een groepsoperatie die door het tensorproduct van algebra's wordt gegeven. De resulterende groep wordt de brauer-groep van het veld genoemd.

Eigenschappen

  • Elk automorfisme van een centrale enkelvoudige algebra is een inwendig automorfisme. Dat volgt uit de stelling van Skolem-Noether.
  • De dimensie van een centrale enkelvoudige algebra als een vectorruimte over haar centrum is altijd een kwadraat .
  • Als een enkelvoudige deelalgebra is van een centrale enkelvoudige algebra , deelt vervolgens .
  • Elke vierdimensionale centrale enkelvoudige algebra over een lichaam/veld is isomorf met een quaternionenalgebra. Het is in feite ofwel een twee-bij-twee-matrixalgebra, ofwel een delingsalgebra.