Localiser via une sous-catégorie réflexive : est-ce la seule manière de localiser via une sous-catégorie pleine ?

Souvent en théorie des catégories (et ses différents domaines d’application) on veut inverser “formellement” des morphismes, parce qu’on veut les voir comme des isomorphismes : par exemple les équivalences (faibles) d’homotopie en topologie, les quasi-isomorphismes en algèbre homologique, les morphismes de groupes abéliens dont le noyau et le conoyau sont de torsion en homotopie rationnelle, …

Une méthode qui revient assez souvent est de passer par une sous-catégorie réflexive qui se comporte bien vis-à-vis des morphismes qu’on veut inverser; une situation générique est la suivante :

C est une catégorie, W une classe de flèches qu’on veut inverser, D une sous-catégorie pleine et la composition D\to C\to C[W^{-1}] est une équivalence.

Les auteurices que j’ai lu ont tendance à traiter en toute généralité uniquement le cas où D\to C est un adjoint à droite, a.k.a. où D est une sous-catégorie réflexive de C. Je me demandais donc si c’était parce que la situation générique que je mentionnais impliquait que l’inclusion ait un adjoint à gauche.

J’ai donc réfléchi et la réponse est non (malheureusement), voici un contrexemple simple : on considère l’ensemble ordonné P = \{a,b,c,d\} avec a,b \geq c \geq d, a,b incomparables, et Q = \{a,b,d\} sous-ensemble ordonné; on regarde les deux en tant que catégories.

Alors Q\to P ne préserve pas le produit ( = borne inférieure) de a,b (c’est c dans P et d dans Q) donc n’est pas adjoint à droite. Pourtant la localisation de P en d\to c est clairement équivalente à Q via Q\to P \to (d\to c)^{-1}P.

Je vais essayer de réfléchir à quelles conditions naturelles imposent que la sous-catégorie D soit réflexive, et aussi (c’est une autre question naturelle après cet exemple et mes autres tentatives) à quelles catégories s’obtiennent comme localisations d’ensembles ordonnés (à noter qu’il me semble – je crois me souvenir que mon maître de stage m’avait dit ça – que toute catégorie a une réalisation géométrique homotopiquement équivalente à celle d’un ensemble ordonné, c’est sûrement lié !)

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