在抽象代数之分支环理论中,一个环 R 的雅各布森根(Jacobson radical)是 R 的一个理想,包含在某种意义上“与零接近”的那些元素。罗曼·雅各布森根是雅各布森(Jacobson,N.)于1945年引入的。

定义

雅各布森根记做 J(R) 可用如下等价的方式定义:

• 所有极大左理想之交。

• 所有极大右理想之交。

• 所有单左R-模的零化子之交。

• 所有单右R-模的零化子之交。

• 所有左本原理想(primitive ideal)之交。

• 所有右本原理想之交。

• 

• 如果R可交换,R的所有极大理想之交。

• 最大理想I使得对所有。

注意,最后一个性质不意味着R中使可逆的任何元素x都是 J(R) 的一个元素。

另外,如果R不可交换,则 J(R) 不必等于R中所有双边极大理想之交。

雅各布森根也能对没有恒同元素(或说单位)的环定义。参见 I. N. Herstein 所著《Noncommutative Rings》。

雅各布森根以内森·雅各布森(Nathan Jacobson)命名,他最先研究了雅各布森根。

例子

• 任何域的雅各布森根是。整数的雅各布森根是。

• 环 的雅各布森根是 。

• 如果K是一个域,R是所有元素位于K中的上三角n×n矩阵环,则 J(R) 由主对角线为零的所有上三角矩阵组成。

• 如果K是域, 是形式幂级数环,则 J(R) 由常数项为零的所有幂级数组成。更一般地,任何局部环的雅各布森根由这个环的非单位环组成。

• 由一个有限箭图(quiver)Γ 与一个域K开始,考虑箭图代数KΓ (在箭图一文有具体说明)。这个环的雅各布森根由 Γ 中所有长度 的道路生成。

• 一个的雅各布森根是 {0}。这得自盖尔范德-奈马克定理(Gelfand–Naimark theorem)以及关于 -代数的事实,一个希尔伯特空间上的拓扑不可约 -表示是代数不可约的,从而其核在纯代数意义上是一个本原理想。

性质

• 除非R是平凡环 {0},雅各布森根总是R中不等于R的理想。

• 如果R可交换有限生成Z-模,则 J(R) 等于R的诣零根(nilradical)。

• 环的雅各布森根等于零。具有零雅各布森根的环称为半本原环(semiprimitive ring)。

• 如果是一个满环同态,则。

• 如果M是一个有限生成左 (中山引理)。

• J(R) 包含R的每个诣零理想(nil ideal)。如果R是左或右阿廷环,则 J(R) 是一个幂零理想(nilpotent ideal)。注意,但是一般雅各布森根不必由环中幂零元素组成。

• R是半单环当且仅当它是阿廷环且其雅各布森根为零。

参考资料