关于含平行箭头的交换图的范畴论形式化定义问询
关于含平行箭头的交换图的范畴论形式化定义问询
嘿,这个问题问得特别到位!其实你已经快摸到核心了——先澄清一个常见的小误区:不是所有交换图的索引范畴都是偏序集,偏序集只是一类特殊的索引范畴,对应那些没有平行态射的交换图而已。
你提到的单态定义里的那种带平行箭头($a\rightrightarrows b \to c$)的图,它的索引范畴$J$肯定不能是偏序集,得换成一个包含平行态射的小范畴。举个具体的例子,对应这个单态图的$J$应该是这样的:
- 对象:我们可以设三个对象$x, y, z$
- 态射:包含两个平行态射$f: x \to y$、$g: x \to y$,再加上一个态射$h: y \to z$
当我们定义函子$D: J \to C$时,就会把:
- $x$映射到$a$,$y$映射到$b$,$z$映射到$c$
- 态射$f$和$g$分别映射到$C$里那两个从$a$到$b$的平行箭头
- 态射$h$映射到$C$里从$b$到$c$的箭头
而这个图“交换”的条件,就是函子作用下复合态射相等:$D(h \circ f) = D(h) \circ D(f)$ 与 $D(h \circ g) = D(h) \circ D(g)$ 是同一个态射——这正好就是单态定义里要求的“两个复合相等”的条件。
你之前想到的“让$J$里两个不同对象映射到$C$里的同一个$b$”,其实是另一种图结构(可以理解为“坍缩”的图),但这并不是用来表示平行箭头的正确方式。平行箭头对应的是**$J$里同一对对象之间的两个不同态射**,而不是不同对象映射到$C$的同一个对象上。
再补充一下:之前你看到的“交换图的索引范畴是偏序集”是个简化表述,准确来说是当索引范畴是偏序集时,图会自动满足交换性——因为偏序集里任意两个对象之间最多只有一个态射,所以任何两条从起点到终点的路径对应的复合态射都是唯一的,自然就相等了。但反过来,交换图的索引范畴完全可以包含平行态射,只要所有可能的路径经过函子映射后结果相等就行。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Daniel Tobar




