Si dos anillos son equivalentes de Morita, ¿esta equivalencia preserva las secuencias exactas?

Esta es una pregunta hermosa, ¡y desearía que más personas la siguieran! En lo personal, he encontrado muchas cosas buenas relectura sobre equivalencias de categorías y funtores aditivos que consulte Respuesta a este problema como una oportunidad de aprendizaje única y hermosa. No desarrollaré el fondo aquí, pero mis fuentes fueron las siguientes páginas de wikipedia; Equivalencia de Morita – Wikipedia, Equivalencia de categorías – Wikipedia. De todos modos vamos a seguir adelante con ella!

Deje que [matemáticas] R, S [/ matemáticas] sean anillos equivalentes de Morita, y deje que

[matemáticas] …. \ a M_1 \ a M_2 \ a M_3 \ a …… [/ math]

ser una secuencia exacta de los módulos izquierdos [matemáticos] R [/ matemáticos]. Por pereza, voy a utilizar la notación [matemáticas] M_ {i} \ M_ {a j} [/ matemáticas] para indicar qué morfismo Me refiero a, y voy a utilizar [matemáticas] ker (M_ {i}, M_ {j}) \ text {y} im (M_ {i}, M_ {j}) [/ matemáticas] para hablar de los granos y las imágenes de los mapas. Por Morita equivalencia, podemos aplicar un funtor de equivalencia [matemáticas] \ mathscr {f} [/ matemáticas] que nos lleva desde la categoría de la izquierda R [matemáticas] [/ matemáticas] -modules a la izquierda [matemáticas] S [/ matemáticas] – módulos. Desde [matemáticas] \ mathscr {F} [/ math] es una equivalencia, obtenemos un objeto (izquierda [matemáticas] S [/ math] -module) para cada objeto (R-módulo de la izquierda), y los morfismos correspondientes entre ellas ;

[matemáticas] …. \ to N_1 \ to N_2 \ to N_3 \ to …… [/ math]

Estos corresponden morfismos de una manera agradable desde [matemáticas] \ mathscr {f} [/ matemáticas] es aditivo, y una equivalencia, por lo tanto, biyectiva. En particular, debido a la aditividad, ya que [matemáticas] M_ {1} \ a M_3 [/ matemáticas] es el mapa de cero por la exactitud, se obtiene de forma gratuita que [matemáticas] N_ {1} \ a N_3 [/ matemáticas] es cero , demostrando que nuestra secuencia de izquierda [matemáticas] S [/ matemáticas] -modules es un complejo.

Se deja a demostrar que este complejo es exacta. Procedemos por contradicción. Deje [matemáticas] x [/ math] ser un elemento no nulo de [matemáticas] ker (N_ {2}, N_ {3}) \ text {y no} im (N_ {1}, N_ {2}) [/ matemáticas ], y considerar el submódulo no trivial [matemáticas] Sx \ ker leq (N_ {2}, N_ {3}) [/ math], que genera. Esto implica [matemáticas] \ mathscr {F} ^ {- 1} (Sx) \ leq ker (M_ {2}, M_ {3}) = im (M_ {1}, M_ {2}) [/ matemáticas]. Tire [matemáticas] \ mathscr {F} ^ {- 1} (Sx) [/ matemáticas] de nuevo a [matemáticas] M_ {1} [/ matemáticas] para obtener un submódulo [matemáticas] A \ leq M_ {1} [/ matemáticas]. Como [math] A \ hookrightarrow M_ {1} [/ math], [math] \ mathscr {F} (A) \ hookrightarrow N_ {1} [/ math] por equivalencia y [math] \ mathscr {F} ( a) [/ matemáticas] es la imagen inversa de [matemáticas] en Sx [/ matemáticas], una contradicción. Por lo tanto [matemáticas] ker (N_ {2}, N_ {3}) = im (N_ {1}, N_ {2}) [/ math] y \ mathscr {F} [/ math] conserva secuencias exactas [matemáticas].

He dejado algunos detalles menores de la conmutatividad del diagrama subyacente dejado fuera, pero las partes claves de esta prueba se basan en equivalencia.

Gracias por leer y por hacer esta pregunta 🙂

Estoy bastante seguro de que cada equivalencia de categorías abelianas es exacta.

No puedo escribir una prueba en este momento, ya que no puedo prescindir de la idea del trabajo de esta semana, por lo que debe tratar de verificar esto.