単純圏で次元はどう定義できるか?
- 対称モノイド圏が単純だとは、単純対象が同型を除いて1つしかなくて、すべての対象が単純対象の和(モノイド積)に同型。
と、定義した。特定された(distinguishedな)単純対象をUとして、モノイド積を+で書いて、U + U + ... + U = n・U と書くことにする。
どんな対象Xでも、適当なnに対して X=n・U (同型も=で書く)であることは定義から保証されるが、このnが一意的であることは全然保証されない。n・U = 0 とかも起こるかもしれない(起こらないことを示す必要がある)。
Dim(X) = {n∈N | X = n・U} とすると、Dim(X)が空でないことは定義から保証される。dim(X) = min(Dim(X)) とすれば、一応「対象Xの次元」は定義できるが、これでいいのか? 考え方としては:
- このdimでやってみる。
- 集合Dimを詳しく調べる。
- Dimが{n}の形(単元集合)になる条件を調べる。
などがある。Cが双デカルトのとき、C(U, U)をK、C(U, X)を[X]と略記すると、Kは半環、[X]はK上の半加群となることはわかる。さらに、Cが単純だから[X]=Knとも書ける。これで、(双デカルトのケースに限れば)問題は半環と半加群の代数的な問題になり、「Kn = Km なら n = m か?」という形になる。
半加群では、核Ker(f) = f-1(0)は定義できるが、ろくな情報を持たない。準同型定理も成立しない。マイナス(符号反転)による対蹠がないので、対称性/一様性を持たず、半加群の構造定理が得られない。
ベキ等なら少しマシで、f:X→Yに対して、y∈Im(f)に対してf-1({0, y})が部分半加群となり、XはXy = f-1({0, y})達の和で書ける。が、Xyはyごとにバラバラで一様ではない。
「X+A = X+B ⇒ A = B」が成立すれば、それはそれでありがたい。極限による直積/直和ならOKか? いや、なんか変だな。
… ダメだぁー。
やっぱり、「等式的にデカルト⇒極限によりデカルト」を示す必要があるのかも -- それがどうした?という気もするが。それと、Xに[X]を対応させる具象表現も調べる必要があるような … ?