Ве́ктор Ви́тта, элемент алгебраической конструкции, впервые предложенной Э. Виттом в 1936 г. (Witt. 1937) в связи с описанием неразветвлённых расширений полей p-адических чисел. Позже вектора Витта были применены при изучении алгебраических многообразий над полем положительной характеристики (Мамфорд. 1968), а также в теории коммутативных алгебраических групп (Серр. 1968; Demazure. 1970) и в теории формальных групп (Dieudonne. 1957). Пусть A – ассоциативно-коммутативное кольцо с единицей. Векторами Витта с компонентами в A называются бесконечные последовательности a=(a0,a1,…), ai∈A, которые складываются и перемножаются по следующим правилам:
(a0,a1,…)∔(b0,b1,…)(a0,a1,…)×⋅(b0,b1,…)=(S0(a0,b0),S1(a0,a1;b0,b1),…), =(M0(a0,b0),M1(a0,a1;b0,b1),…),где Sn, Mn – многочлены от переменных X0,…,Xn, Y0,…,Yn c целыми коэффициентами, однозначно определяемые условиями
Φn(S0,…,Sn)Φn(M0,…,Mn)=Φn(X0,…,Xn)+Φn(Y0,…,Yn),=Φn(X0,…,Xn)⋅Φn(Y0,…,Yn);здесь
Φn=Z0pn+pZ1pn−1+…+pnZn– многочлены, n∈N, p – простое число. В частности,
S0M0=X0+Y0;S1=X1+Y1−i=1∑p−1p1(pi)X0iY0p−i;=X0Y0,M1=X0pY1+X1Y0p+pX1Y1.Вектор Витта c введёнными выше операциями образуют кольцо, называемое кольцом вектора Витта и обозначаемое W(A). Для любого натурального n определено также кольцо Wn(A) усечённых векторов Витта длины n. Элементы этого кольца являются конечными наборами a=(a0,…,an−1), ai∈A, c операциями сложения и умножения, приведёнными выше. Канонические отображения:
R:Wn+1(A)T:Wn(A)⟶Wn(A),⟶Wn+1(A),R((a0,…,an))T((a0,…,an−1))=(a0,…,an−1),=(0,a0,…,an−1)являются гомоморфизмами. Сопоставление A→W(A) [соответственно A→Wn(A)] определяет ковариантный функтор из категории коммутативных колец с единицей в категорию колец. Этот функтор представим кольцом многочленов Z[X0,…,Xn,…] (соответственно Z[X0,…,.Xn−1]), на котором определена структура кольцевого объекта. Спектр SpecZ[X0,…,Xn,…] (соответственно SpecZ[X0,…Xn−1]) называется схемой Витта (соответственно усечённой схемой Витта) и является кольцевой схемой (Мамфорд. 1968).
Каждый элемент a∈A определяет вектор Витта
aτ=(a,0,0,…)r∈W(A),называемый представлением Тейхмюллера элемента a. Если A=k – совершенное поле характеристики p>0, то W(k) является полным кольцом дискретного нормирования характеристики нуль с полем вычетов k и максимальным идеалом pW(k). При этом каждый элемент ω∈W(k) однозначно записывается в виде
ω=ω0τ+pω1τ+p2ω2τ+…,где ωi∈k. Наоборот, каждое такое кольцо A с полем вычетов k=A/p канонически изоморфно кольцу W(k). Представление Тейхмюллера позволяет построить канонический мультипликативный гомоморфизм k→W(k), расщепляющий отображение
W(k)⟶W(k)/p≃k.Если k=Fp – простое поле из p элементов, то W(Fp) есть кольцо целых p-адических чисел Zp.
Долгачёв Игорь Владимирович. Первая публикация: Математическая энциклопедия под ред. И. М. Виноградова, 1977.