Аддитивная теория идеалов
Аддити́вная тео́рия идеа́лов, одна из ветвей современной алгебры. Главная задача аддитивной теории идеалов – представление любого идеала кольца (или другой алгебраической системы) в виде пересечения конечного числа идеалов специального вида (примарных, терциарных, примальных, одночастных и др.). При этом вид представлений выбирается так, что: 1) для любого идеала существует нужное представление или, что то же, справедлива некоторая теорема «существования»; 2) выбранные представления должны быть единственны с точностью до каких-то ограничений, или, что то же, выполняется некоторая теорема «единственности». Начало аддитивной теории идеалов положено в 1920–1930-х гг. работами Э. Нётер (Noether. 1921) и В. Крулля (Krull. 1929).
Все особенности аддитивной теории идеалов отчётливо проявляются в случае колец. Пусть – нётерово кольцо, т. е. ассоциативное кольцо с условием максимальности для идеалов. Если – идеал в , то существует наибольший идеал кольца , обладающий свойством: для некоторого натурального . Этот идеал называется примарным радикалом идеала (в кольце ) и обозначается через . Идеал кольца называется примарным, если для любых двух идеалов в выполняется условие:
Для примарных идеалов верна теорема пересечения: пересечение любых двух примарных идеалов с одним и тем же примарным радикалом само есть примарный идеал с тем же радикалом . С помощью этой теоремы доказывается теорема существования: если кольцо коммутативно, то для любого идеала существует такое представление идеала в виде пересечения конечного числа примарных идеалов :
что ни один из идеалов не содержит пересечения остальных и примарные радикалы попарно различны. Такие представления называются несократимыми или примарно редуцированными (см. Noether. 1921, Lesieur. 1963). Для этих представлений верна теорема единственности: если (1) и
– два примарно редуцированных представления идеала кольца , то и для , при надлежащей перенумеровке идеалов
Именно аддитивная теория идеалов нётеровых коммутативных колец (классическая аддитивная теория идеалов) нашла многочисленные применения в различных разделах математики.
Если кольцо некоммутативно, то теорема «существования», указанная выше, перестаёт быть верной, в то время как теоремы «единственности» и «пересечения» верны. Этот факт начиная с 1930-x гг. привёл к поискам такого обобщения классической примарности на некоммутативный случай, при котором оставалась бы справедливой и теорема «существования». Было найдено нужное обобщение (см. Lesieur. 1963) – терциарность (см. в статье Терциарный идеал). В дальнейшем было показано, что при некоторых естественных ограничениях терциарность является единственным «хорошим» обобщением понятия примарности (см. Андрунакиевич. Аддитивная теория идеалов ... 1967; Riley. 1962; Гоян. 1967).
В 1960-е гг. аддитивная теория идеалов развивалась в рамках теорий решёток, систем с частными и мультипликативных систем (см. Lesieur. 1963, Murata. 1959, Андрунакиевич. Аддитивная теория идеалов ... 1967), что дало толчок развитию, например, аддитивной теории идеалов неассоциативных колец, нормальных делителей группы и подмодулей модуля.