零对象

更新时间:2023-01-08 17:43

零对象(zero object)是一个特殊的对象,它在范畴论中起着特别重要的作用,一个范畴中同时为始对象与终对象的对象称为零对象。一般地,一个范畴的零对象(始对象、终对象)未必存在,但对一些常用范畴,如预加性范畴(因此对加性范畴阿贝尔范畴)是有零对象的,若一个范畴的零对象存在,则在等价意义下是惟一的,例如,零群0为阿贝尔范畴的惟一零对象。

定义

设是一个范畴。

1) 如果满足:对于任意的恰由一个元素组成,则称A为中的一个初始对象(始对象);

2) 如果对于任意的恰由一个元素组成,则称A为中的一个末端对象(终对象);

3) 如果A既是中的初始对象,又是末端对象,则称A为的一个零对象。

如果有零对象,则称为具有零对象的范畴

设为具有零对象0的一个范畴,X和Y是中任意两对象,则有唯一的态射

于是,有复合态射

态射称为零态射,记为。

例1 在中是一个初始对象;任一单元素集是一个末端对象;但无零对象。

例2 1)平凡(即一个元素的)BCK-代数是中的一个零对象;

2)平凡-代数是中的一个零对象;

3)平凡BCH-代数是中的一个零对象;

4)平凡(2,0)型代数是中的一个零对象;

5)平凡群是中的一个零对象。

例3 在中,零态射正是通常的零同态映射。

在及中都可得到此类似结果,这正是将称为零态射的一个原因。

相关定理

下面介绍关于零对象和零态射的两个简单结果。

定理1 在一个范畴中,一切初始对象是同构的,一切末端对象是同构的;如果有零对象,则一切零对象是同构的。

定理2设是具有零对象0的一个范畴,则对于中的任何态射和,有

证明:1)证(1)中第一式。由图1,其中和分别是和中唯一的态射,且,显然,。从而,

2) (1)中第二式可类似地证明。

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