Lexikon der Mathematik: projektiver Limes
inverser Limes, eine algebraische Konstruktion.
Gegeben seien Gruppen {Gi}i∈J, indiziert über eine gerichte Menge J (z. B. J = N), und für alle Paare (i, j) mit i ≥ j Gruppenhomomorphismen φji : Gi → Gj, welche die Kompatibilitätsbedingungen
- φii = idGi,
- falls i ≥ j und j ≥ k, so gilt φik = φij ○ φjk
erfüllen. Eine Gruppe G mit Gruppenhomomorphismen {ψi : G → Gi}i∈J heißt projektiver Limes oder inverser Limes des Systems (Gi, φij), falls ψj = φji ○ ψi für alle i ≥ j gilt, und falls es für jede weitere Gruppe H mit Gruppenhomomorphismen ϑi : H → Gi, welche ebenfalls ϑj = φji ○ ϑi für alle i ≥ j erfüllen, genau einen Gruppenhomomorphismus ϑ : H → G gibt derart, daß ϑi = ψi ○ ϑ gilt (vgl. Abbildung).
Man schreibt auch
wenn klar ist, welche Abbildungen benutzt werden.
Der projektive Limes von Gruppen existiert und ist eindeutig bestimmt. Er ist die Untergruppe des direkten Produkts Πi∈J Gi der Gruppen Gi, bestehend aus den Elementen (ai)i∈J, die die Relation φji(ai) = aj für i ≥ j erfüllen. Die Abbildungen φi sind gegeben durch die Projektion auf den i-ten Faktor. Die p-adisch ganzen Zahlen ℤp ergeben sich
als projektiver Limes
Die Abbildungen φnm für m ≥ n sind gegeben durch die kanonische Abbildung
In der Definition des projektiven Limes kann man die Gruppen auch durch Objekte aus einer beliebigen Kategorie und die Gruppenhomomorphismen durch Morphismen der Kategorie ersetzen. In dieser Weise erhält man die Definition von projektiven Limites in beliebigen Kategorien. Nicht in allen Kategorien existieren allerdings projektive Limites.
Dreht man in der Definition die Richtung der Abbildungen (d. h. die Pfeile, bzw. die Morphismen in einer Kategorie) um, so erhält man die Definition des direkten oder auch induktiven Limes.
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