给一个向量空间 V ,over一个域 F ,或者一个环 R 也可以。考虑能不能给它定义一个乘法,这样它就成为一个代数了。
这个问题有点像实数域到复数域的扩展,开始是问能不能解 x^2=-1 ,然后有人说,缺什么补什么,不管三七二十一,先 形式地 定义个 \sqrt{-1} ,然后 \mathbb{R} 就扩展到了 \mathbb{C} 。
回到这个向量空间 V 。它本来没有乘法,但是我不管三七二十一,先 形式地 定义一个 a.b 。这个东西,不管它是什么,它肯定不在 V 里 - 因为 V 里没有乘法。那你有 a.b 就得有 c.d ,还得有 a.a.b , a.a.b.c.d... ,这些都得有,另外还得有 a.b+c.d ,等等,因为你要构造一个有乘法有加法的代数嘛。
这样 形式化 构造出来的东西,叫 free algebra,或者 free associative algebra,因为要满足乘法结合律。free是说它没有任何附加条件,比如 x^2=-1 ,这是一个附加条件,所以 \mathbb{R} 到 \mathbb{C} 不是 free 扩展。而我们这里 V 扩展到 一个代数,是纯形式化,无任何附加条件,所以是 free algebra。
V 上的张量代数就是由 V 扩展出来的 free algebra。它是分层级的,两元素乘法的层级,三元素乘法的层级,等等。所以写成 TV=V^0\oplus V^1\oplus V^2... ,对了,假设我们还要求它有单位元,有单位元就得有全部的 F 域, V^0=F 。所以这个全称是 free unital associative algebra。
这是最最 free 的扩展,也可以不那么 free,加点条件,加点限制。比如要求扩展出来之后 a.b=-b.a 。加上这个条件之后,扩展出来的东西就没有张量代数那么大了。相当于张量代数除以某些条件(限制),是张量代数的商空间。这个空间,叫外代数。