close
Μετάβαση στο περιεχόμενο

Μηδενικός μορφισμός

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Στα μαθηματικά, και ειδικότερα στη θεωρία κατηγοριών, ο μηδενικός μορφισμός[1][2] είναι ένας ειδικός τύπος μορφισμού με ορισμένες ιδιότητες παρόμοιες με εκείνες του μορφισμού από και προς ένα μηδενικό αντικείμενο.

Ας υποθέσουμε ότι η C είναι μια κατηγορία και ότι f : X → Y είναι ένας μορφισμός στη C. Ο μορφισμός f ονομάζεται σταθερός μορφισμός (ή μερικές φορές αριστερός μηδενικός μορφισμός) αν για κάθε αντικείμενο W στη C και κάθε g, h : W → X, fg = fh. Αντίστροφα, ο f καλείται συν-σταθερός μορφισμός (ή μερικές φορές δεξιός μηδενικός μορφισμός) αν για κάθε αντικείμενο Z στο C και κάθε g, h : Y → Z, gf = hf. Ένας μηδενικός μορφισμός είναι ένας μορφισμός που είναι ταυτόχρονα σταθερός μορφισμός και συν-σταθερός μορφισμός.[3][4][5]

Μια κατηγορία με μηδενικούς μορφισμούς είναι μια κατηγορία όπου, για κάθε δύο αντικείμενα A και B στην C, υπάρχει ένας σταθερός μορφισμός 0AB : AB, και αυτή η συλλογή μορφισμών είναι τέτοια ώστε για όλα τα αντικείμενα X, Y, Z στο C και όλους τους μορφισμούς f : YZ, g : XY, το ακόλουθο διάγραμμα να είναι αντιμεταθετικό:

Image

Οι μορφισμοί 0XY είναι αναγκαστικά μηδενικοί μορφισμοί και σχηματίζουν ένα συμβατό σύστημα μηδενικών μορφισμών.

Αν η C είναι μια κατηγορία με μηδενικούς μορφισμούς, τότε η συλλογή 0XY είναι μοναδική.[6]

Αυτός ο τρόπος ορισμού ενός "μηδενικού μορφισμού" και της φράσης "μια κατηγορία με μηδενικούς μορφισμούς" ξεχωριστά είναι ατυχής, αλλά αν κάθε ομο-σύνολο έχει ένα μοναδικό "μηδενικό μορφισμό", τότε η κατηγορία "έχει μηδενικούς μορφισμούς".

  • Στην κατηγορία των ομάδων (ή των ενοτήτων), ένας μηδενικός μορφισμός είναι ένας ομομορφισμός f : GH που απεικονίζει όλα τα στοιχεία της G στο στοιχείο ταυτότητας της H. Το μηδενικό αντικείμενο στην κατηγορία των ομάδων είναι η τετριμμένη ομάδα 1 = {1}, η οποία είναι μοναδική μέχρι ισομορφισμού. Κάθε μηδενικός μορφισμός μπορεί να παραγοντοποιηθεί μέσω του 1, δηλαδή f : G1H.
  • Γενικότερα, ας υποθέσουμε ότι C είναι οποιαδήποτε κατηγορία με μηδενικό αντικείμενο 0. Τότε για όλα τα αντικείμενα X και Y υπάρχει μια μοναδική ακολουθία μορφισμών
    0XY : X0Y
    Η οικογένεια όλων των μορφισμών που κατασκευάζονται με αυτόν τον τρόπο προσδίδει στην C τη δομή μιας κατηγορίας με μηδενικούς μορφισμούς.
  • Αν η C είναι μια προ-προσθετική κατηγορία, τότε κάθε hom-σύνολο Hom(X,Y) είναι μια αβελιανή ομάδα και επομένως έχει ένα μηδενικό στοιχείο. Αυτά τα μηδενικά στοιχεία σχηματίζουν μια συμβατή οικογένεια μηδενικών μορφισμών για την C καθιστώντας την σε μια κατηγορία με μηδενικούς μορφισμούς.
  • Η κατηγορία των συνόλων δεν έχει μηδενικό αντικείμενο, αλλά έχει ένα αρχικό αντικείμενο, το κενό σύνολο ∅. Οι μόνοι δεξιοί μηδενικοί μορφισμοί στο Σύνολο είναι οι συναρτήσεις ∅ → X για ένα σύνολο X.

Αν η C έχει μηδενικό αντικείμενο 0, δεδομένων δύο αντικειμένων X και Y στην C, υπάρχουν κανονικοί μορφισμοί f : X0 και g : 0Y. Τότε, ο gf iείναι μηδενικός μορφισμός στην MorC(X, Y). Έτσι, κάθε κατηγορία με μηδενικό αντικείμενο είναι μια κατηγορία με μηδενικούς μορφισμούς που δίνονται από τη σύνθεση 0XY : X0Y.

Αν μια κατηγορία έχει μηδενικούς μορφισμούς, τότε μπορούμε να ορίσουμε τις έννοιες πυρήνας και συμπυρήνας για κάθε μορφισμό σε αυτή την κατηγορία.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
  1. Heunen, Chris· Vicary, Jamie (14 Νοεμβρίου 2019). Categories for Quantum Theory: An Introduction. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-106006-9.
  2. «Zero Morphism: Definition». Mathematics Stack Exchange (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 18 Ιουλίου 2025.
  3. Heunen, Chris· Vicary, Jamie (14 Νοεμβρίου 2019). Categories for Quantum Theory: An Introduction. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-106006-9.
  4. «zero morphism in nLab». ncatlab.org. Ανακτήθηκε στις 19 Ιουλίου 2025.
  5. «Zero objects - 1Lab». 1lab.dev (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 19 Ιουλίου 2025.
  6. «Category with zero morphisms - Mathematics Stack Exchange». Math.stackexchange.com. 17 Ιανουαρίου 2015. Ανακτήθηκε στις 30 Μαρτίου 2016.