定理已证明
终对象在唯一同构意义下是唯一的
命题陈述
如果 与 都是 的终对象(从任意对象到它们各自都恰有一个态射),那么 :它们之间存在一个同构,且它是唯一的态射 。对偶命题对始对象成立,把同样的论证用到候选锥的范畴上,对积也同样成立。
为什么成立?
没有这个事实,"终对象"或"积"就不是良定义的——积的不同构造(比如有序对与其他编码方式)需要可以互相替换,而"在唯一同构意义下唯一"正是它们"相同"这一说法的精确含义。
证明思路
因为 是终对象,所以每个对象——特别是 ——到它都恰有一个态射;记为 。因为 是终对象,对称地恰有一个 。
考察合成 。因为 是终对象, 的态射恰有一个,而 就是这样一个态射;由于 也是一个 的态射,唯一性迫使 。
用 的终对象性作对称的论证,合成 必须等于 :。
一个具有双侧逆的态射按定义就是一个同构,所以 是一个具有逆 的同构 。它是唯一的态射 ,因为 的终对象性本身就说明这样的态射恰好只有一个—— 从一开始就被唯一确定,而它恰好可逆这件事只是后来发现的。
用到此定理的主题
分步证明
该定理暂无分步证明。
参考文献
- Saunders Mac Lane (1998). Categories for the Working Mathematician
- Emily Riehl (2016). Category Theory in Context
- David I. Spivak (2012). Functorial Data Migration · arXiv:1009.1166