Teorija polja (matematika)
Regularni heptagon se ne može konstruisati koristeći samo konstrukcije lenjirom i šestarom ; to se može dokazati koristeći polje konstruktivnih brojeva .
U matematici , polje je skup na kome su sabiranje , oduzimanje , množenje , i deljenje definisani, i ponašaju se kao korespondirajuće operacije na racionalnim i realnim brojevima . Polje je stoga fundamentalna algebarska struktura , koja ima široku primenu u algebri , teoriji brojeva i mnogim drugim oblastima matematike.
Najbolje poznata polja su polje racionalnih brojeva , polje realnih brojeva i polje kompleksnih brojeva . Mnoga druga polja, kao što su polja racionalnih funkcija , polja algebarskih funkcija , polja algebarskih brojeva , i polja p -adičnih brojeva se često koriste u matematičkim studijama, posebno u teoriji brojeva i algebarskoj geometriji . Veći deo kroptografskih protokola se oslanja na konačna polja , i.e., polja sa konačnim brojem elemenata .
Relacija dva polja se izražava pomoću notacije proširenja polja . Galova teorija , koju je definisao Evarist Galoa tokom 1830-ih, posvećena je razumevanju simetrija proširenja polja. Između ostalog, ova teorija pokazuje da se ugaona trisekcija i kvadratura kruga ne mogu vršiti koristeći samo lenjir i šestar . Štaviše, ona pokazuje da su kvintične jednačine algebarski nerešive.
Polja služe kao fondacione notacije u nekoliko matematičkih domena. Ovo obuhvata različite grane analize , koje se zasnivaju na poljima s dodatnom strukturom. Osnovne teoreme u analizi zavise od strukturnih svojstava polja realnih brojeva. Najvažnije za algebarske svrhe je da se bilo koje polje može koristiti kao skalari za vektorski prostor , što je standardni opšti kontekst za linearnu algebru. Polja brojeva , srodnici polja racionalnih brojeva, detaljno se proučavaju u teoriji brojeva . Funkcionalna polja su korisna u opisivanju svojstva geometrijskih objekata.
Definicija
Neformalno, polje je skup, zajedno sa dve operacije definisane na tom skupu: operacija sabiranja koja se zapisuje kao a + b , i operacija množenja koja se piše kao a ⋅ b , obe od kojih se ponašaju na način na koji se ponašaju na racionalnim brojevima i realnim brojevima , uključujući postojanje negativne vrednosti −a za sve elemente a , i recipročne vrednosti b −1 za svaki element b različit od nule. To omogućava obavljanje inverznih operacija: oduzimanja , a − b , i deljenja , a / b , definisanjem:
a − b = a + (−b ) ,
a / b = a · b −1 .
Klasična definicija
Formalno, polje je skup F zajedno sa dve operacije na F zvane sabiranje i množenje .[ 1] Jedna operacija na F je funkcija F × F → F – drugim rečima, mapiranje kojim se asocira jedan element iz F sa svakim parom njegovih elemenata. Rezultat sabiranja a i b se zove suma a i b , i označva se sa a + b . Slično tome, rezultat množenja a i b se zove proizvod a i b , i označava se sa ab ili a ⋅ b .
Reference
Literatura
Adamson, I. T. (2007), Introduction to Field Theory , Dover Publications, ISBN 978-0-486-46266-0
Allenby, R. B. J. T. (1991), Rings, Fields and Groups , Butterworth-Heinemann, ISBN 978-0-340-54440-2
Artin, Michael (1991), Algebra , Prentice Hall , ISBN 978-0-13-004763-2 , especially Chapter 13
Artin, Emil ; Schreier, Otto (1927), „Eine Kennzeichnung der reell abgeschlossenen Körper”, Abhandlungen aus dem Mathematischen Seminar der Universität Hamburg (на језику: German), 5 : 225—231, ISSN 0025-5858 , JFM 53.0144.01 , doi :10.1007/BF02952522
Ax, James (1968), „The elementary theory of finite fields”, Ann. of Math. , 2, 88 : 239—271, doi :10.2307/1970573
Baez, John C. (2002), „The octonions”, Bulletin of the American Mathematical Society , 39 : 145—205, arXiv :math/0105155 , doi :10.1090/S0273-0979-01-00934-X
Banaschewski, Bernhard (1992), „Algebraic closure without choice.”, Z. Math. Logik Grundlagen Math. , 38 (4): 383—385, Zbl 0739.03027
Beachy, John. A; Blair, William D. (2006), Abstract Algebra (3 изд.), Waveland Press, ISBN 1-57766-443-4
Blyth, T. S.; Robertson, E. F. (1985), Groups, rings and fields: Algebra through practice , Cambridge University Press . See especially Book 3 (ISBN 0-521-27288-2 ) and Book 6 (ISBN 0-521-27291-2 ).
Borceux, Francis; Janelidze, George (2001), Galois theories , Cambridge University Press, ISBN 0-521-80309-8 , Zbl 0978.12004
Bourbaki, Nicolas (1994), Elements of the history of mathematics , Springer, ISBN 3-540-19376-6 , MR 1290116 , doi :10.1007/978-3-642-61693-8
Bourbaki, Nicolas (1988), Algebra II. Chapters 4–7 , Springer, ISBN 0-387-19375-8
Cassels, J. W. S. (1986), Local fields , London Mathematical Society Student Texts, 3 , Cambridge University Press, ISBN 0-521-30484-9 , MR 861410 , doi :10.1017/CBO9781139171885
Clark, A. (1984), Elements of Abstract Algebra , Dover Books on Mathematics Series, Dover, ISBN 978-0-486-64725-8
Conway, John Horton (1976), On Numbers and Games , Academic Press
Corry, Leo (2004), Modern algebra and the rise of mathematical structures (2nd изд.), Birkhäuser, ISBN 3-7643-7002-5 , Zbl 1044.01008
Dirichlet, Peter Gustav Lejeune (1871), Dedekind, Richard , ур., Vorlesungen über Zahlentheorie (Lectures on Number Theory) (на језику: German), 1 (2nd изд.), Braunschweig, Germany: Friedrich Vieweg und Sohn
Eisenbud, David (1995), Commutative algebra with a view toward algebraic geometry , Graduate Texts in Mathematics , 150 , New York: Springer-Verlag , ISBN 0-387-94268-8 , MR 1322960 , doi :10.1007/978-1-4612-5350-1
Escofier, J. P. (2012), Galois Theory , Springer, ISBN 978-1-4613-0191-2
Fricke, Robert ; Weber, Heinrich Martin (1924), Lehrbuch der Algebra (на језику: German), Vieweg, JFM 50.0042.03
Gouvêa, Fernando Q. (1997), p-adic numbers , Universitext (2nd изд.), Springer
Gouvêa, Fernando Q. (2012), A Guide to Groups, Rings, and Fields , Mathematical Association of America, ISBN 978-0-88385-355-9
Hazewinkel Michiel, ур. (2001). „Field”. Encyclopaedia of Mathematics . Springer. ISBN 978-1556080104 .
Hensel, Kurt (1904), „Über eine neue Begründung der Theorie der algebraischen Zahlen” , Journal für die Reine und Angewandte Mathematik (на језику: German), 128 : 1—32, ISSN 0075-4102 , JFM 35.0227.01
Jacobson, Nathan (2009), Basic algebra , 1 (2nd изд.), Dover, ISBN 978-0-486-47189-1
Jannsen, Uwe; Wingberg, Kay (1982), „Die Struktur der absoluten Galoisgruppe 𝔭-adischer Zahlkörper. [The structure of the absolute Galois group of 𝔭-adic number fields]” , Invent. Math. , 70 (1): 71—98, Bibcode :1982InMat..70...71J , MR 0679774 , doi :10.1007/bf01393199
Kleiner, Israel (2007), A history of abstract algebra , Birkhäuser, ISBN 978-0-8176-4684-4 , MR 2347309 , doi :10.1007/978-0-8176-4685-1
Kiernan, B. Melvin (1971), „The development of Galois theory from Lagrange to Artin”, Archive for History of Exact Sciences , 8 (1-2): 40—154, MR 1554154 , doi :10.1007/BF00327219
Kuhlmann, Salma (2000), Ordered exponential fields , Fields Institute Monographs, 12 , American Mathematical Society, ISBN 0-8218-0943-1 , MR 1760173
Lang, Serge (2002), Algebra , Graduate Texts in Mathematics, 211 (3rd изд.), Springer, ISBN 0-387-95385-X , doi :10.1007/978-1-4613-0041-0
Lidl, Rudolf; Niederreiter, Harald (2008), Finite fields (2nd изд.), Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-06567-2 , Zbl 1139.11053
Lorenz, Falko (2008), Algebra, Volume II: Fields with Structures, Algebras and Advanced Topics , Springer, ISBN 978-0-387-72487-4
Marker, David; Messmer, Margit; Pillay, Anand (2006), Model theory of fields , Lecture Notes in Logic, 5 (2nd изд.), Association for Symbolic Logic, CiteSeerX 10.1.1.36.8448 , ISBN 978-1-56881-282-3 , MR 2215060
Mines, Ray; Richman, Fred; Ruitenburg, Wim (1988), A course in constructive algebra , Universitext, Springer, ISBN 0-387-96640-4 , MR 919949 , doi :10.1007/978-1-4419-8640-5
Moore, E. Hastings (1893), „A doubly-infinite system of simple groups”, Bulletin of the American Mathematical Society , 3 (3): 73—78, MR 1557275 , doi :10.1090/S0002-9904-1893-00178-X
Prestel, Alexander (1984), Lectures on formally real fields , Lecture Notes in Mathematics, 1093 , Springer, ISBN 3-540-13885-4 , MR 769847 , doi :10.1007/BFb0101548
Ribenboim, Paulo (1999), The theory of classical valuations , Springer Monographs in Mathematics, Springer, ISBN 0-387-98525-5 , MR 1677964 , doi :10.1007/978-1-4612-0551-7
Scholze, Peter (2014), „Perfectoid spaces and their Applications” , Proceedings of the International Congress of Mathematicians 2014 , ISBN 978-89-6105-804-9 , Архивирано из оригинала (PDF) 25. 08. 2019. г., Приступљено 18. 08. 2019
Schoutens, Hans (2002), The Use of Ultraproducts in Commutative Algebra , Lecture Notes in Mathematics, 1999 , Springer, ISBN 978-3-642-13367-1
Serre, Jean-Pierre (1996) [1978], A course in arithmetic. Translation of Cours d'arithmetique , Graduate Text in Mathematics, 7 (2nd изд.), Springer, ISBN 9780387900407 , Zbl 0432.10001
Serre, Jean-Pierre (1979), Local fields , Graduate Texts in Mathematics, 67 , Springer, ISBN 0-387-90424-7 , MR 554237
Serre, Jean-Pierre (1992), Topics in Galois theory , Jones and Bartlett Publishers, ISBN 0-86720-210-6 , Zbl 0746.12001
Serre, Jean-Pierre (2002), Galois cohomology , Springer Monographs in Mathematics, Translated from the French by Patrick Ion , Berlin, New York: Springer-Verlag , ISBN 978-3-540-42192-4 , MR 1867431 , Zbl 1004.12003
Sharpe, David (1987), Rings and factorization , Cambridge University Press, ISBN 0-521-33718-6 , Zbl 0674.13008
Steinitz, Ernst (1910), „Algebraische Theorie der Körper” [Algebraic Theory of Fields], Journal für die reine und angewandte Mathematik , 137 : 167—309, ISSN 0075-4102 , JFM 41.0445.03 , doi :10.1515/crll.1910.137.167
Tits, Jacques (1957), „Sur les analogues algébriques des groupes semi-simples complexes”, Colloque d'algèbre supérieure, tenu à Bruxelles du 19 au 22 décembre 1956, Centre Belge de Recherches Mathématiques Établissements Ceuterick, Louvain , Paris: Librairie Gauthier-Villars, стр. 261—289
van der Put, M.; Singer, M. F. (2003), Galois Theory of Linear Differential Equations , Grundlehren der mathematischen Wissenschaften, 328 , Springer
von Staudt, Karl Georg Christian (1857), Beiträge zur Geometrie der Lage (Contributions to the Geometry of Position) , 2 , Nürnberg (Germany): Bauer and Raspe
Wallace, D. A. R. (1998), Groups, Rings, and Fields , SUMS, 151 , Springer
Warner, Seth (1989), Topological fields , North-Holland, ISBN 0-444-87429-1 , Zbl 0683.12014
Washington, Lawrence C. (1997), Introduction to Cyclotomic Fields , Graduate Texts in Mathematics, 83 (2nd изд.), Springer-Verlag, ISBN 0-387-94762-0 , MR 1421575 , doi :10.1007/978-1-4612-1934-7
Weber, Heinrich (1893), „Die allgemeinen Grundlagen der Galois'schen Gleichungstheorie” , Mathematische Annalen (на језику: German), 43 : 521—549, ISSN 0025-5831 , JFM 25.0137.01 , doi :10.1007/BF01446451