Многообразие колец
Многообра́зие коле́ц, класс колец , удовлетворяющих заданной системе полиномиальных тождеств. Многообразие колец можно определить аксиоматически, как наследственный класс алгебр, замкнутый относительно взятия гомоморфных образов и полных прямых сумм (см. Многообразие алгебраических систем). Так как совокупность полиномиальных тождеств, выполнимых в данном кольце, образует вполне характеристический идеал (-идеал) свободного кольца, то существует взаимно однозначное соответствие между многообразиями колец и -идеалами счётно порождённого свободного кольца. Если для многообразия колец имеет место включение , то говорят, что является подмногообразием в . Многообразие, соответствующее -идеалу тождеств кольца , называется многообразием, порождённым кольцом . Каждое многообразие колец порождается своим «универсальным объектом» – свободным кольцом данного многообразия, которое обладает свободной системой образующих: всякое отображение множества свободных образующих в произвольное кольцо из многообразия продолжается до гомоморфизма.
Пусть – многообразие, порождённое алгеброй квадратных матриц порядка . Для всякого многообразия ассоциативных колец нулевой характеристики (т. е. колец, аддитивная группа которых без кручения) существует такое натуральное число , что , но . Многообразие колец называется шпехтовым, если всякое его кольцо обладает конечным базисом тождеств. Многообразие, порождённое конечным ассоциативным кольцом или конечным кольцом Ли, является шпехтовым. Вопрос о том, всякое ли многообразие ассоциативных алгебр шпехтово, составляет содержание проблемы Шпехта. Если многообразие порождено ассоциативной алгеброй с конечным числом образующих над полем нулевой характеристики и , то шпехтово.
См. также PI-алгебра.