稍微延申一下高贊的回答。

現代意義下的代數很多時候是用範疇的語言來描述的,代數上的幾乎所有信息都被範疇中的morphisms描述。拓撲不僅可以定義在空間上,還可以定義在範疇上,這個時候叫Grothendieck拓撲,當範疇中的morphisms都是代數信息的時候,姑且也可以算是代數決定的「拓撲」。給定一個Grothendieck拓撲就是給定範疇中的一些被稱為開覆蓋的態射,使得它們滿足一定的條件。

假設 [公式] 是給定的概型,範疇 [公式] 是所有over [公式] 的概型組成的範疇,於是這個範疇上所有的open immersions是一個滿足拓撲公理的一族態射,它們組成範疇 [公式]的Zariski拓撲。範疇 [公式]中所有的etale morphisms也滿足拓撲公理,這個稱為etale拓撲,類似的我們還有smooth topology, fppf topology, fpqc topology......


謝邀。

由affine variety引出的Zariski topology就是一個例子。 [公式] 中的affine variety最簡單的定義為 [公式] 元多項式的公共零點,在Euclidean topology之下affine variety可以證明是closed set,並且affine variety的有限並和任意交都仍然是affine variety,所以如果把每一個affine variety的補集作為開集,構成的拓撲就是Zariski topology,並且 Zariski topology的開集在Euclidean topology裏仍然是開集。

由於一個affine variety [公式] 上的點和它的coordinate ring [公式] 的maximal ideal存在對應,在 [公式] 的maximal spectrum(所有maximal ideal的集合)上可以誘導出一個topology. 一個簡單的理解是取 [公式] 中的某個ideal,然後把 [公式] 中包含這個ideal的元素組成的子集定義為閉集。這樣的拓撲也叫Zariski topology.

任意一個交換環 [公式] 的spectrum [公式] (定義為這個環的所有prime ideal組成的集合)上也可以用類似方式導出一個(Zariski) topology。大致來講,一個環的spectrum加上上面的Zariski topology就是一個affine scheme.


Richard 先生的答案給出了仿射概形,這是代數幾何裏最基本的概念. 我們來說說 [公式]-adic拓撲環吧,這是代數數論裏最基本的概念.

[公式] 為交換環. 給定理想 [公式] ,於是 [公式] 構成 [公式][公式] 處的一個過濾, 由此它可以當作[公式][公式] 處的一個的開鄰域基. 我們稱 [公式] 的這個拓撲為 [公式]-adic 拓撲.

標準的例子是 [公式][公式] , 這個拓撲稱為整數環的 [公式] -adic 拓撲,它不是完備的,我們構造它的完備化 [公式] , 它是完備 [公式] 的,稱為[公式] -adic 整數環.

進階一點, [公式]-adic拓撲環被Huber推廣為了Huber環,這是Adic空間,Perfectoid space等現代理論的開端。Peter Scholze 提出了Perfectoid space理論,並在動機理論和朗蘭茲綱領上有傑出貢獻,因此他於2018年獲得菲爾茲獎.


Galois group with Krull topology或者profinite group都是

Affine space with Zariski topology或者環的素譜

說實話,實數的Euclidean topology其實也是作為ordered field的序關係得到的序拓撲

所以這麼看來,舉出完全和代數無關的拓撲反而有點意思


扎里斯基拓撲


分次模上有自然的拓撲結構,你可以在任何一本交換代數教材中找到。


有啊,拓撲羣(topological group)嘛。

我們知道羣上有一個運算 ·:G imes G
ightarrow G,拓撲羣的拓撲就是讓這個運算(在乘積拓撲意義下)和求逆運算-1: G
ightarrow G都連續的最弱的拓撲結構。


以我對拓撲粗淺的理解來看應該有


Filtration(中文應該叫「濾」吧):

給定一個羣G,那麼G的一個正規子羣降鏈{G_i}可以誘導出G上的一個拓撲。事實上,定義每個點g(G的一個元素)的鄰域係為它在每個正規子羣上的陪集{gG_i},那麼這樣就能給出G上的一個拓撲(驗證)。

在交換代數裏,我們直接是設G是一個Abel羣,運算用加法,g的鄰域系寫成{g + G_i}。然後我們在環和模的範疇上也可以定義同樣的結構,例如環上是用理想降鏈來誘導拓撲的。其中有一類特殊的拓撲,是固定一個理想I,以理想鏈{I^n}誘導出來的拓撲,叫作I-adic拓撲(大概是翻譯成「I-進位」吧)。

這樣一種拓撲在交換代數、代數數論以及代數幾何這些相關學科裡面是很常見的。它有幾何上的解釋,也在純代數理論裡面起到了很大的作用。


只要有代數運算,就有一個讓這些運算連續的最弱的拓撲。


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