ในทางคณิตศาสตร์ วงแหวนอะเดล (Adele ring) เป็นโครงสร้างในทฤษฎีจำนวน ที่รวม เวอร์ชัน เฉพาะที่ ทั้งหมด ของฟิลด์ทั่วโลก เข้าไว้ในวัตถุเดียว สำหรับจำนวนตรรกยะ เวอร์ชันเฉพาะที่เหล่านี้รวมถึงจำนวนจริง และฟิลด์ของจำนวน -adic สำหรับจำนวนเฉพาะ ทั้งหมด โดยทั่วไปแล้ว ถ้าเป็นฟิลด์ทั่วโลก วงแหวนอะเดลของมัน ซึ่งมักจะใช้สัญลักษณ์เป็นวงแหวนเชิงทอพอโลยี ที่สร้างขึ้นจากส่วนเติมเต็มของที่ทุกตำแหน่ง ของมัน ในทางรูปธรรม มันคือผลคูณแบบจำกัด ของฟิลด์เฉพาะที่โดยสัมพันธ์กับวงแหวนการประเมินค่าที่ตำแหน่งที่ไม่ใช่แบบอาร์คิมีเดียน สมาชิกของวงแหวนนี้เรียกว่าอะเดล (Adele ) พี {\displaystyle p} พี {\displaystyle p} เค {\displaystyle K} เอ เค {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} เค วี {\displaystyle K_{v}} เค {\displaystyle K} วี {\displaystyle v} เค วี {\displaystyle K_{v}}
โครงสร้างผลคูณแบบจำกัดทำให้เกิดวงแหวนเชิงทอพอโลยีที่กะทัดรัดในระดับท้องถิ่น ฟิลด์ ฝังตัวในแนวทแยงมุมในฐานะวงแหวนย่อยแบบไม่ต่อเนื่อง และผลหารก็กะทัดรัด ในฐานะกลุ่มอาเบเลียนที่กะทัดรัดในระดับท้องถิ่นแบบบวก วงแหวนอะเดลจึงเป็นคู่ตัวเอง ทำให้เป็นฉากหลังที่เป็นธรรมชาติสำหรับการวิเคราะห์ฟูริเยร์ บนฟิลด์ทั่วโลก เอ เค {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} เค {\displaystyle K} เอ เค {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} เอ เค / เค {\displaystyle \mathbb {A} _{K}/K}
กลุ่มของหน่วยในวงแหวนอะเดล พร้อมด้วยโทโพโลยีตามธรรมชาติ เรียกว่ากลุ่มไอเดล ผลหารซึ่งเรียกว่ากลุ่มชั้นไอเดล เป็นวัตถุสำคัญในทฤษฎีฟิลด์ ชั้น อะเดลและไอเดลยังถูกใช้ในวิทยานิพนธ์ของเทต ทฤษฎี รูปแบบอัตโนมัติ หลักการท้องถิ่น-สากล และคำอธิบายอะเดลของตัวหาร กลุ่มเส้น และกลุ่มหลัก บนเส้นโค้งพีชคณิต ด้วย เอ เค × {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{\times }} เอ เค × / เค × {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{\times }/K^{\times }}
คำนิยาม ให้เป็นฟิลด์ทั่วโลก หมายถึงฟิลด์จำนวน หรือฟิลด์ฟังก์ชันทั่วโลก ให้วิ่งผ่านตำแหน่งของสำหรับแต่ละตำแหน่งให้เป็นการเติมเต็ม ของที่ถ้าไม่ใช่อาร์คิมีเดียน ให้เป็นวงแหวนการประเมินค่าที่สอดคล้องกันK {\displaystyle K} v {\displaystyle v} K {\displaystyle K} v {\displaystyle v} K v {\displaystyle K_{v}} K {\displaystyle K} v {\displaystyle v} v {\displaystyle v} O v {\displaystyle {\mathcal {O}}_{v}}
เซตของอะเดลจำกัด ของซึ่งแทนด้วยเป็นผลคูณแบบจำกัด ของการเติมเต็มที่ไม่ใช่แบบอาร์คิมีเดียนโดยสัมพันธ์กับซับริง: K {\displaystyle K} A K , f i n {\displaystyle \mathbb {A} _{K,\mathrm {fin} }} K v {\displaystyle K_{v}} O v {\displaystyle {\mathcal {O}}_{v}}
A K , f i n = ∏ v ∤ ∞ ′ K v = { ( x v ) v ∈ ∏ v ∤ ∞ K v : x v ∈ O v for all but finitely many v } . {\displaystyle \mathbb {A} _{K,\mathrm {fin} }={\prod _{v\nmid \infty }}'K_{v}=\left\{(x_{v})_{v}\in \prod _{v\nmid \infty }K_{v}:x_{v}\in {\mathcal {O}}_{v}{\text{ for all but finitely many }}v\right\}.} มันมาพร้อมกับโทโพโลยีผลคูณแบบจำกัด ฐานของเซตเปิดนั้นกำหนดโดยผลคูณ
∏ v ∈ E U v × ∏ v ∉ E O v , {\displaystyle \prod _{v\in E}U_{v}\times \prod _{v\notin E}{\mathcal {O}}_{v},} โดยที่เป็นเซตจำกัดของตำแหน่งที่ไม่ใช่อาร์คิมีเดียน และแต่ละเป็นเซตเปิดในด้วยการบวกและการคูณแบบส่วนประกอบจึงเป็นวงแหวนเชิงทอพอโลยีE {\displaystyle E} U v {\displaystyle U_{v}} K v {\displaystyle K_{v}} A K , f i n {\displaystyle \mathbb {A} _{K,\mathrm {fin} }}
วงแหวนอะเดล ของซึ่งแสดงด้วยสัญลักษณ์ได้มาจากการเชื่อมต่อส่วนเติมเต็มที่ตำแหน่งอาร์คิมีเดียน: K {\displaystyle K} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}}
A K = A K , f i n × ∏ v ∣ ∞ K v = ∏ v ∤ ∞ ′ K v × ∏ v ∣ ∞ K v . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}=\mathbb {A} _{K,\mathrm {fin} }\times \prod _{v\mid \infty }K_{v}={\prod _{v\nmid \infty }}'K_{v}\times \prod _{v\mid \infty }K_{v}.} จำนวนตำแหน่งอาร์คิมีเดียนมีจำกัด และการเติมเต็มแบบอาร์คิมีเดียนแต่ละแบบ นั้นสมมาตรกับ หรือ สมาชิก ของเรียกว่าอเดล ของ การบวกและการคูณถูกกำหนดตามส่วนประกอบ เพื่อความกระชับ มักจะเขียนว่า R {\displaystyle \mathbb {R} } C {\displaystyle \mathbb {C} } A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} K {\displaystyle K}
A K = ∏ v ′ K v , {\displaystyle \mathbb {A} _{K}=\prod _{v}'K_{v},} โดยเข้าใจว่าเงื่อนไขผลิตภัณฑ์ที่จำกัดจะใช้ได้เฉพาะที่ตำแหน่งที่ไม่ใช่อาร์คิมีเดียนเท่านั้น
ถ้าเป็นฟิลด์ฟังก์ชันทั่วโลก จะไม่มีตำแหน่งอาร์คิมีเดียนดังนั้น K {\displaystyle K} A K = A K , f i n {\displaystyle \mathbb {A} _{K}=\mathbb {A} _{K,\mathrm {fin} }}
มีการฝังตัวในแนวทแยงตามธรรมชาติ
K ↪ A K , a ↦ ( a , a , … ) . {\displaystyle K\hookrightarrow \mathbb {A} _{K},\qquad a\mapsto (a,a,\ldots ).} แผนที่นี้ได้รับการกำหนดไว้อย่างดีเนื่องจากองค์ประกอบอยู่ในสถานที่ที่ไม่ใช่อาร์คิมีเดียนเกือบทั้งหมด ยกเว้นจำนวนจำกัดฝังแล้วถือว่าเป็นวงแหวนย่อยของและองค์ประกอบของมันบางครั้งเรียกว่าอะเดลหลัก ของ[ a ∈ K {\displaystyle a\in K} O v {\displaystyle {\mathcal {O}}_{v}} v {\displaystyle v} K {\displaystyle K} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}}
โดยทั่วไปแล้ว ถ้าเป็นเซตของสถานที่ใน เราอาจกำหนดวงแหวนของ-adeles ได้โดย S {\displaystyle S} K {\displaystyle K} S {\displaystyle S}
A K , S := ∏ v ∈ S ′ K v , {\displaystyle \mathbb {A} _{K,S}:=\prod _{v\in S}'K_{v},} โดยใช้วงแหวนการประเมินค่าที่ตำแหน่งที่ไม่ใช่แบบอาร์คิมีเดียน อีกครั้ง ถ้า O v {\displaystyle {\mathcal {O}}_{v}} S {\displaystyle S}
A K S := ∏ v ∉ S ′ K v , {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{S}:=\prod _{v\notin S}'K_{v},} จากนั้นก็มีการย่อยสลายของผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ
A K ≅ A K , S × A K S . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}\cong \mathbb {A} _{K,S}\times \mathbb {A} _{K}^{S}.}
แรงจูงใจ จุดประสงค์ของวงแหวนอะเดลคือการพิจารณาการเติมเต็มทั้งหมดของฟิลด์ทั่วโลกพร้อมกัน สำหรับจำนวนตรรกยะ ค่าสัมบูรณ์ปกติจะให้การเติมเต็มแต่ทฤษฎีบทของออสโตรฟสกี แสดงให้เห็นว่ายังมีค่าสัมบูรณ์ -adic อีกด้วย หนึ่งค่าสำหรับจำนวนเฉพาะแต่ละตัวโดยทั่วไปแล้ว ฟิลด์ทั่วโลกจะมีตระกูลของการเติมเต็มหนึ่งค่าสำหรับแต่ละตำแหน่งวงแหวนอะเดลจะบรรจุการเติมเต็มเหล่านี้ไว้ในวัตถุเดียว เพื่อให้สามารถใช้วิธีการเชิงวิเคราะห์ได้ ในขณะที่ยังคงรักษาข้อมูลทางเลขคณิตจากจำนวนเฉพาะจำกัดทั้งหมดไว้K {\displaystyle K} R {\displaystyle \mathbb {R} } p {\displaystyle p} p {\displaystyle p} K v {\displaystyle K_{v}} v {\displaystyle v}
แนวคิดนี้มีพื้นฐานมาจากเรขาคณิตของจำนวน ของมินคอฟสกี ถ้าเป็นฟิลด์จำนวนที่มีวงแหวนของจำนวนเต็มการฝังตัวแบบคลาสสิกของมินคอฟสกีจะวางเป็นแลตทิซในปริภูมิเวกเตอร์จริงมิติจำกัด K {\displaystyle K} O K {\displaystyle {\mathcal {O}}_{K}} O K {\displaystyle {\mathcal {O}}_{K}}
K ⊗ Q R ≅ R r × C s . {\displaystyle K\otimes _{\mathbb {Q} }\mathbb {R} \cong \mathbb {R} ^{r}\times \mathbb {C} ^{s}.} สิ่งนี้ทำให้สามารถศึกษาคำถามทางคณิตศาสตร์โดยใช้การอ้างเหตุผลเรื่องปริมาตรและความกะทัดรัดได้ วงแหวนอะเดลอาจถูกมองว่าเป็นการขยายในระดับท้องถิ่นและระดับโลกของโครงสร้างนี้ แทนที่จะใช้เพียงการเติมเต็มแบบอาร์คิมีเดียนเท่านั้น มันจะรวมการเติมเต็มทั้งหมดของในบริบทของอะเดล ฟิลด์ระดับโลกเองจะฝังตัวในแนวทแยงเป็นกลุ่มย่อยแบบไม่ต่อเนื่องของและผลหารจะกะทัดรัดK {\displaystyle K} K {\displaystyle K} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} A K / K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}/K}
วงแหวนอะเดลถูกนิยามว่าเป็นผลคูณแบบจำกัด แทนที่จะเป็นผลคูณคาร์ทีเซียนเต็มรูปแบบของการเติมเต็มทั้งหมด เงื่อนไขผลคูณแบบจำกัดกล่าวว่า อะเดลเป็นจำนวนเต็มเกือบทุกตำแหน่งที่ไม่ใช่ตำแหน่งอาร์คิมีเดียน เงื่อนไขนี้เป็นธรรมชาติจากมุมมองของฟิลด์ทั่วโลกเอง: ถ้าแล้วจะเป็นของสำหรับทุกตำแหน่งยกเว้นตำแหน่งจำกัดจำนวนจำกัดดังนั้นการฝังแนวทแยง a ∈ K {\displaystyle a\in K} a {\displaystyle a} O v {\displaystyle {\mathcal {O}}_{v}} v {\displaystyle v}
K ↪ A K {\displaystyle K\hookrightarrow \mathbb {A} _{K}} ที่ดินในผลิตภัณฑ์ที่ถูกจำกัด
ผลคูณที่จำกัดยังเป็นเงื่อนไขทางโทโพโลยีที่ทำให้วงแหวนอะเดลมีประโยชน์สำหรับการวิเคราะห์ ด้วยโทโพโลยีผลคูณที่จำกัดวงแหวนอะเดลจึงเป็นวงแหวนโทโพโลยีที่กะทัดรัดในระดับท้องถิ่น ความกะทัดรัดในระดับท้องถิ่นทำให้กลุ่มบวกของการวัดฮาร์ ทำให้สามารถทำการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกบนวงแหวนอะเดลได้ นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลหลักที่อะเดลมีประโยชน์ในทฤษฎีจำนวนสมัยใหม่A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}}
ตัวอย่างเช่น วิทยานิพนธ์ของเทต สร้างการวิเคราะห์ฟูริเยร์บนวงแหวนอะเดลและการอินทิเกรตเหนือกลุ่มไอเดลเพื่อให้การจัดการฟังก์ชันเฮคเคอย่างสม่ำเสมอ ในแนวทางนี้ อินทิกรัลซีตาทั่วโลกจะแยกตัวประกอบเป็นอินทิกรัลเฉพาะที่เหนือการเติมเต็มและโครงสร้างเฉพาะที่-ทั่วโลกของวงแหวนอะเดลอธิบายผลคูณออยเลอร์ การต่อยอดเชิงวิเคราะห์ และสมการเชิงฟังก์ชันของฟังก์ชัน เหล่านี้ L {\displaystyle L} K v {\displaystyle K_{v}} L {\displaystyle L}
ตัวอย่าง
อาเดลส์ที่มีเหตุผล สำหรับทฤษฎีบทของ Ostrowski กล่าว ว่าตำแหน่งของ นั้นกำหนดโดยค่าสัมบูรณ์ปกติและค่าสัมบูรณ์ -adic หนึ่งค่าสำหรับจำนวนเฉพาะแต่ละตัวการเติมเต็มที่ตำแหน่งอนันต์คือ K = Q {\displaystyle K=\mathbb {Q} } Q {\displaystyle \mathbb {Q} } p {\displaystyle p} p {\displaystyle p}
Q ∞ = R , {\displaystyle \mathbb {Q} _{\infty }=\mathbb {R} ,} และการเติมเต็ม ณ ตำแหน่งที่สอดคล้องกับคือฟิลด์ของจำนวน -adic โดยมีวงแหวนการประเมินค่าดังนั้นวงแหวน adele ของคือ p {\displaystyle p} p {\displaystyle p} Q p {\displaystyle \mathbb {Q} _{p}} Z p {\displaystyle \mathbb {Z} _{p}} Q {\displaystyle \mathbb {Q} }
A Q = R × ∏ p ′ Q p , {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }=\mathbb {R} \times \prod _{p}'\mathbb {Q} _{p},} โดยที่ผลิตภัณฑ์ที่ถูกจำกัดนั้นจะถูกพิจารณาโดยสัมพันธ์กับวงแหวนย่อยหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ Z p {\displaystyle \mathbb {Z} _{p}}
A Q = { ( x ∞ , x 2 , x 3 , x 5 , … ) : x ∞ ∈ R , x p ∈ Q p , x p ∈ Z p for all but finitely many p } . {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }=\left\{(x_{\infty },x_{2},x_{3},x_{5},\ldots ):x_{\infty }\in \mathbb {R} ,\ x_{p}\in \mathbb {Q} _{p},\ x_{p}\in \mathbb {Z} _{p}{\text{ for all but finitely many }}p\right\}.} ดังนั้น adele ของคือจำนวนจริงพร้อมกับจำนวนตรรกยะ -adic สำหรับแต่ละจำนวนเฉพาะโดยที่ส่วนประกอบ -adic ทั้งหมด ยกเว้น จำนวนจำกัด เป็นจำนวนเต็ม -adic Q {\displaystyle \mathbb {Q} } p {\displaystyle p} p {\displaystyle p} p {\displaystyle p} p {\displaystyle p}
อะเดลจำกัดของคือ Q {\displaystyle \mathbb {Q} }
A Q , f i n = ∏ p ′ Q p . {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} ,\mathrm {fin} }=\prod _{p}'\mathbb {Q} _{p}.} ค่าอินทิกรัลจำกัดของอะเดลคือ
Z ^ = ∏ p Z p , {\displaystyle {\widehat {\mathbb {Z} }}=\prod _{p}\mathbb {Z} _{p},} วงแหวนของจำนวนเต็มโปรไฟไนต์ โดยใช้สัญลักษณ์นี้
A Q = R × A Q , f i n , Z ^ ⊂ A Q , f i n . {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }=\mathbb {R} \times \mathbb {A} _{\mathbb {Q} ,\mathrm {fin} },\qquad {\widehat {\mathbb {Z} }}\subset \mathbb {A} _{\mathbb {Q} ,\mathrm {fin} }.} การฝังแนวทแยงของส่งจำนวนตรรกยะไปยังอะเดล Q {\displaystyle \mathbb {Q} } a {\displaystyle a}
( a , a , a , … ) . {\displaystyle (a,a,a,\ldots ).} สิ่งนี้ได้รับการกำหนดไว้อย่างชัดเจน เนื่องจากจำนวนตรรกยะมีตัวประกอบเฉพาะในตัวส่วนเพียงจำนวนจำกัดเท่านั้น ดังนั้นสำหรับจำนวนเฉพาะทั้งหมด ยกเว้นจำนวนเฉพาะจำนวนจำกัด a ∈ Z p {\displaystyle a\in \mathbb {Z} _{p}} p {\displaystyle p}
ช่องตัวเลข ให้เป็นฟิลด์จำนวนที่มีวงแหวนของจำนวนเต็มในแต่ละตำแหน่งจำกัดการเติมเต็มจะเป็นส่วนขยายจำกัดของ บางตัวและวงแหวนการประเมินค่าของมันจะใช้สัญลักษณ์ในแต่ละตำแหน่งอนันต์ การเติมเต็มจะสมสัณฐานกับหรือวงแหวนอะเดลคือ K {\displaystyle K} O K {\displaystyle {\mathcal {O}}_{K}} v {\displaystyle v} K v {\displaystyle K_{v}} Q p {\displaystyle \mathbb {Q} _{p}} O v {\displaystyle {\mathcal {O}}_{v}} R {\displaystyle \mathbb {R} } C {\displaystyle \mathbb {C} }
A K = ∏ v ∤ ∞ ′ K v × ∏ v ∣ ∞ K v , {\displaystyle \mathbb {A} _{K}=\prod _{v\nmid \infty }'K_{v}\times \prod _{v\mid \infty }K_{v},} โดยที่ผลคูณแบบจำกัดเหนือตำแหน่งจำกัดนั้นกระทำโดยสัมพันธ์กับริงดังนั้น อะเดลของคือตระกูลที่มีสำหรับทุกตำแหน่งโดยที่สำหรับทุกตำแหน่ง ยกเว้นตำแหน่งจำกัดจำนวนจำกัด O v {\displaystyle {\mathcal {O}}_{v}} K {\displaystyle K} ( x v ) v {\displaystyle (x_{v})_{v}} x v ∈ K v {\displaystyle x_{v}\in K_{v}} v {\displaystyle v} x v ∈ O v {\displaystyle x_{v}\in {\mathcal {O}}_{v}}
ตัวอย่างเช่น ถ้าเป็นฟิลด์จำนวนกำลังสอง ปัจจัยอาร์คิมีเดียนของมันจะเป็นอย่างใดอย่างหนึ่งคือเมื่อมีฝังจริงสองอัน หรือเมื่อ มีฝังเชิงซ้อนหนึ่งคู่ ส่วนจำกัดคือผลคูณที่จำกัดเหนืออุดมคติ เฉพาะที่ไม่เป็นศูนย์ของK {\displaystyle K} R 2 {\displaystyle \mathbb {R} ^{2}} K {\displaystyle K} C {\displaystyle \mathbb {C} } K {\displaystyle K} O K {\displaystyle {\mathcal {O}}_{K}}
ถ้าเป็นส่วนขยายจำกัดของฟิลด์จำนวน การสร้างแบบอะเดลิกจะเข้ากันได้กับการขยายสเกลาร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จะมีไอโซมอร์ฟิซึมตามธรรมชาติ L / K {\displaystyle L/K}
A L ≅ A K ⊗ K L , {\displaystyle \mathbb {A} _{L}\cong \mathbb {A} _{K}\otimes _{K}L,} และในกรณีพิเศษนั้น K = Q {\displaystyle K=\mathbb {Q} }
A L ≅ A Q ⊗ Q L . {\displaystyle \mathbb {A} _{L}\cong \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }\otimes _{\mathbb {Q} }L.} สิ่งนี้ทำให้มีอีกวิธีหนึ่งในการมองวงแหวนอะเดลของฟิลด์จำนวนเป็นส่วนขยายอะเดลของวงแหวนอะเดลเชิงตรรกะ
ฟังก์ชันฟิลด์และเส้นโค้ง ทีนี้ลองพิจารณาฟิลด์ฟังก์ชันดู
K = F q ( P 1 ) = F q ( t ) {\displaystyle K=\mathbb {F} _{q}(\mathbb {P} ^{1})=\mathbb {F} _{q}(t)} ของเส้นเชิงโปรเจกที ฟเหนือฟิลด์จำกัด ตำแหน่งของเส้นเหล่านี้สอดคล้องกับจุดปิดของฟิลด์ดังกล่าว จุดเหล่านี้สามารถอธิบายได้ว่าเป็นแผนที่ x {\displaystyle x} X = P 1 {\displaystyle X=\mathbb {P} ^{1}}
x : Spec F q n ⟶ P 1 {\displaystyle x:\operatorname {Spec} \mathbb {F} _{q^{n}}\longrightarrow \mathbb {P} ^{1}} ตัวอย่างเช่น มีจุดในรูปแบบ Spec F q {\displaystyle \operatorname {Spec} \mathbb {F} _{q}} q + 1 {\displaystyle q+1}
Spec F q ⟶ P 1 . {\displaystyle \operatorname {Spec} \mathbb {F} _{q}\longrightarrow \mathbb {P} ^{1}.} สำหรับประเด็นหนึ่งวงแหวนท้องถิ่นที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ที่ถูกจำกัดคือวงแหวนท้องถิ่นที่สมบูรณ์แล้ว x {\displaystyle x}
O ^ X , x , {\displaystyle {\widehat {\mathcal {O}}}_{X,x},} และฟิลด์ท้องถิ่นที่สอดคล้องกันคือฟิลด์เศษส่วน ซึ่งมักใช้สัญลักษณ์ดังนั้นวงแหวนอะเดลของอาจเขียนได้ ดังนี้K X , x {\displaystyle K_{X,x}} F q ( P 1 ) {\displaystyle \mathbb {F} _{q}(\mathbb {P} ^{1})}
A F q ( P 1 ) = ∏ x ∈ X ′ K X , x , {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {F} _{q}(\mathbb {P} ^{1})}=\prod _{x\in X}'K_{X,x},} โดยที่ผลคูณที่จำกัดจะพิจารณาจากวงแหวนท้องถิ่นที่เสร็จสมบูรณ์ เทียบเท่ากับองค์ประกอบของมันคือตระกูลโดยที่เป็นเช่นนั้นสำหรับจุดทั้งหมด ยกเว้นจุดจำนวนจำกัดO ^ X , x {\displaystyle {\widehat {\mathcal {O}}}_{X,x}} ( f x ) x {\displaystyle (f_{x})_{x}} f x ∈ K X , x {\displaystyle f_{x}\in K_{X,x}} f x ∈ O ^ X , x {\displaystyle f_{x}\in {\widehat {\mathcal {O}}}_{X,x}} x {\displaystyle x}
คำอธิบายเดียวกันนี้ใช้ได้กับเส้นโค้งเรียบที่เหมาะสมใดๆบนฟิลด์จำกัด ถ้าเป็นฟิลด์ฟังก์ชันของมันแล้ว X / F q {\displaystyle X/\mathbb {F} _{q}} K = F q ( X ) {\displaystyle K=\mathbb {F} _{q}(X)}
A K = ∏ x ∈ X ′ K X , x , {\displaystyle \mathbb {A} _{K}=\prod _{x\in X}'K_{X,x},} โดยที่วิ่งผ่านจุดปิดของต่างจากฟิลด์จำนวน ฟิลด์ฟังก์ชันทั่วโลกไม่มีตำแหน่งอาร์คิมีเดียน ดังนั้นวงแหวนอะเดลจำกัดและวงแหวนอะเดลเต็มจึงเหมือนกัน x {\displaystyle x} X {\displaystyle X}
โครงสร้างทางโทโพโลยีและคุณสมบัติหลัก โทโพโลยีบนวงแหวนอะเดลคือโทโพโลยีผลคูณแบบจำกัด สำหรับเซตจำกัดของตำแหน่งที่ประกอบด้วยตำแหน่งอาร์คิมีเดียน ให้กำหนด P {\displaystyle P}
A K ( P ) := ∏ v ∈ P K v × ∏ v ∉ P O v . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}(P):=\prod _{v\in P}K_{v}\times \prod _{v\notin P}{\mathcal {O}}_{v}.} เนื่องจากมีโทโพโลยีแบบผลคูณและการบวกและการคูณแบบส่วนประกอบ จึงเป็นวงแหวนโทโพโลยีที่กระชับในระดับท้องถิ่น ถ้าเป็นเซตจำกัดอีกเซตหนึ่งของตำแหน่งที่บรรจุแล้ว จะเป็นวงแหวนย่อยแบบเปิดของวงแหวนอะเดลคือการรวมกันของวงแหวนย่อยแบบเปิดทั้งหมดเหล่านี้ A K ( P ) {\displaystyle \mathbb {A} _{K}(P)} P ′ {\displaystyle P'} K {\displaystyle K} P {\displaystyle P} A K ( P ) {\displaystyle \mathbb {A} _{K}(P)} A K ( P ′ ) {\displaystyle \mathbb {A} _{K}(P')}
A K = ⋃ P ⊃ P ∞ , | P | < ∞ A K ( P ) . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}=\bigcup _{P\supset P_{\infty },\ |P|<\infty }\mathbb {A} _{K}(P).} ในทำนองเดียวกันคือเซตของทั้งหมดเช่นนั้นสำหรับสถานที่ที่ไม่ใช่อาร์คิมีเดียนเกือบทั้งหมดโทโพโลยีของเกิดจากข้อกำหนดที่ว่าทั้งหมดเป็นวงแหวนย่อยแบบเปิด ดังนั้น จึงเป็นวงแหวนโทโพโลยีแบบกระชับเฉพาะที่A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} x = ( x v ) v {\displaystyle x=(x_{v})_{v}} | x v | v ≤ 1 {\displaystyle |x_{v}|_{v}\leq 1} v {\displaystyle v} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} A K ( P ) {\displaystyle \mathbb {A} _{K}(P)} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}}
โครงสร้างเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้กับเซตของสถานที่ได้ สำหรับทุกเซตของสถานที่วงแหวนของ-adeles S {\displaystyle S} S {\displaystyle S}
A K , S = ∏ v ∈ S ′ K v {\displaystyle \mathbb {A} _{K,S}=\prod _{v\in S}'K_{v}} เป็นวงแหวนเชิงทอพอโลยีแบบกระชับเฉพาะที่ โดยมีทอพอโลยีผลคูณแบบจำกัด ถ้า
A K S = ∏ v ∉ S ′ K v , {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{S}=\prod _{v\notin S}'K_{v},} จากนั้นก็มีการย่อยสลายของผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ
A K ≅ A K , S × A K S . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}\cong \mathbb {A} _{K,S}\times \mathbb {A} _{K}^{S}.} การฝังแนวทแยง
K ↪ A K , a ↦ ( a , a , … ) {\displaystyle K\hookrightarrow \mathbb {A} _{K},\qquad a\mapsto (a,a,\ldots )} ระบุด้วยวงแหวนย่อยของด้วยการฝังตัวนี้ องค์ประกอบของเรียกว่า adeles หลัก ภาพของเป็นแบบไม่ต่อเนื่องในและผลหาร K {\displaystyle K} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} K {\displaystyle K} K {\displaystyle K} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}}
A K / K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}/K} มีความกะทัดรัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งปิดในคุณสมบัติความกะทัดรัดนี้เป็นหนึ่งในเหตุผลหลักที่ทำให้วงแหวนอะเดลมีประโยชน์ในการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกและการประยุกต์ใช้ทางเลขคณิตK {\displaystyle K} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}}
วงแหวนอะเดลยังแยกออกเป็นตัวประกอบเฉพาะที่เลือกไว้และตัวประกอบที่เหลือได้อย่างเป็นธรรมชาติ กำหนดตำแหน่งหนึ่งของให้เป็นเซตจำกัดของตำแหน่งที่มีและและกำหนด v {\displaystyle v} K {\displaystyle K} P {\displaystyle P} v {\displaystyle v} P ∞ {\displaystyle P_{\infty }}
A K ′ ( P , v ) := ∏ w ∈ P ∖ { v } K w × ∏ w ∉ P O w . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}'(P,v):=\prod _{w\in P\setminus \{v\}}K_{w}\times \prod _{w\notin P}{\mathcal {O}}_{w}.} แล้ว
A K ( P ) ≅ K v × A K ′ ( P , v ) . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}(P)\cong K_{v}\times \mathbb {A} _{K}'(P,v).} นอกจากนี้ ให้กำหนด
A K ′ ( v ) := ⋃ P ⊃ P ∞ ∪ { v } A K ′ ( P , v ) , {\displaystyle \mathbb {A} _{K}'(v):=\bigcup _{P\supset P_{\infty }\cup \{v\}}\mathbb {A} _{K}'(P,v),} โดยที่วิ่งผ่านเซตจำกัดทั้งหมดที่ประกอบด้วยแล้ว P {\displaystyle P} P ∞ ∪ { v } {\displaystyle P_{\infty }\cup \{v\}}
A K ≅ K v × A K ′ ( v ) , {\displaystyle \mathbb {A} _{K}\cong K_{v}\times \mathbb {A} _{K}'(v),} ผ่านทางแผนที่
( a w ) w ↦ ( a v , ( a w ) w ≠ v ) . {\displaystyle (a_{w})_{w}\mapsto (a_{v},(a_{w})_{w\neq v}).} ดังนั้นจึงมีการฝังตัวตามธรรมชาติและการฉายภาพตามธรรมชาติโครงสร้างเดียวกันนี้ใช้ได้กับเซตของสถานที่จำกัดใดๆ แทนที่จะใช้กับสถานที่เดียว K v ↪ A K {\displaystyle K_{v}\hookrightarrow \mathbb {A} _{K}} A K ↠ K v {\displaystyle \mathbb {A} _{K}\twoheadrightarrow K_{v}} v {\displaystyle v}
เนื่องจากเป็นกลุ่มบวกที่มีความกะทัดรัดในระดับท้องถิ่น จึงมีการวัด Haar แบบบวก การวัดนี้ใช้ในการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกบนฟิลด์ทั่วโลก และมักจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานเป็นผลคูณของการวัด Haar ในระดับท้องถิ่น ด้วยการทำให้เป็นมาตรฐานมาตรฐานที่ตำแหน่งที่ไม่ใช่อาร์คิมีเดียน วงแหวนการประเมินค่าจะมีการวัดสำหรับตำแหน่งจำกัดเกือบทั้งหมดA K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} O v {\displaystyle {\mathcal {O}}_{v}} 1 {\displaystyle 1}
การวัดแบบฮาร์และการวิเคราะห์ฟูริเยร์ เนื่องจากเป็นกลุ่มบวกที่มีความกะทัดรัดในระดับท้องถิ่น จึงมีการวัด Haar แบบบวก ซึ่งมักจะแสดงด้วยการวัดนี้สามารถทำให้เป็นมาตรฐานได้โดยใช้ผลคูณของการวัด Haar ในระดับท้องถิ่นบนการเติมเต็ม ที่ตำแหน่งที่ไม่ใช่แบบอาร์คิมีเดียนการวัดในระดับท้องถิ่นมักจะทำให้เป็นมาตรฐานเพื่อให้วงแหวนการประเมินค่ามีการวัดที่ตำแหน่งแบบอาร์คิมีเดียนจะใช้การวัด Lebesgue ตามปกติบนหรือA K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} d x {\displaystyle dx} K v {\displaystyle K_{v}} v {\displaystyle v} d x v {\displaystyle dx_{v}} O v {\displaystyle {\mathcal {O}}_{v}} 1 {\displaystyle 1} R {\displaystyle \mathbb {R} } C {\displaystyle \mathbb {C} }
ฟังก์ชันเรียกว่าฟังก์ชันง่าย ถ้า f : A K → C {\displaystyle f:\mathbb {A} _{K}\to \mathbb {C} }
f = ∏ v f v , {\displaystyle f=\prod _{v}f_{v},} โดยที่แต่ละค่าสามารถวัดได้ และสำหรับตำแหน่งที่ไม่ใช่ตำแหน่งอาร์คิมีเดียนเกือบทั้งหมดด้วยการทำให้เป็นมาตรฐาน ฟังก์ชันเชิงเดี่ยวที่สามารถหาปริพันธ์ได้ทุกฟังก์ชันจะสอดคล้องกับเงื่อนไขต่อไปนี้ f v : K v → C {\displaystyle f_{v}:K_{v}\to \mathbb {C} } f v = 1 O v {\displaystyle f_{v}=\mathbf {1} _{{\mathcal {O}}_{v}}} v {\displaystyle v}
∫ A K f d x = ∏ v ∫ K v f v d x v . {\displaystyle \int _{\mathbb {A} _{K}}f\,dx=\prod _{v}\int _{K_{v}}f_{v}\,dx_{v}.} ผลคูณมีค่าจำกัดในแง่ที่ว่าปัจจัยเกือบทั้งหมดมีค่าเท่ากับ. 1 {\displaystyle 1}
การวิเคราะห์ฟูริเยร์บนวงแหวนอะเดลนั้นอาศัยลักษณะเฉพาะของกลุ่มการบวกของมัน ถ้าเป็นกลุ่มอาเบเลียนที่กระชับในระดับท้องถิ่น กลุ่มลักษณะเฉพาะของมันคือกลุ่มของโฮโมมอร์ฟิซึมต่อเนื่องทั้งหมดจากไปยัง G {\displaystyle G} G ^ {\displaystyle {\widehat {G}}} G {\displaystyle G}
T = { z ∈ C : | z | = 1 } , {\displaystyle \mathbb {T} =\{z\in \mathbb {C} :|z|=1\},} ด้วยโทโพโลยีของการลู่เข้าอย่างสม่ำเสมอในเซตย่อยกระชับ วงแหวนอะเดลเป็นคู่ตัวเองในฐานะกลุ่มอาเบเลียนกระชับเฉพาะที่:
A K ≅ A K ^ . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}\cong {\widehat {\mathbb {A} _{K}}}.} สิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์โดยการลดรูปให้เหลือคำสั่งท้องถิ่นที่สอดคล้องกันสำหรับการเติมเต็มแต่ละครั้งตัวอย่างเช่น อักขระทั่วไป K v {\displaystyle K_{v}}
e ∞ ( t ) = exp ( 2 π i t ) {\displaystyle e_{\infty }(t)=\exp(2\pi it)} ทำให้เกิดไอโซมอร์ฟิซึม
R ⟶ R ^ , s ↦ ( t ↦ e ∞ ( t s ) ) . {\displaystyle \mathbb {R} \longrightarrow {\widehat {\mathbb {R} }},\qquad s\mapsto {\bigl (}t\mapsto e_{\infty }(ts){\bigr )}.} อักขระท้องถิ่นที่คล้ายคลึงกันถูกใช้ที่ตำแหน่งที่ไม่ใช่อาร์คิมีเดียน และผลคูณที่จำกัดของอักขระเหล่านั้นทำให้เกิดความเป็นคู่ตัวเองทั่วโลกของ. A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}}
หลังจากเลือกอักขระบวกที่ไม่ใช่ค่าพื้นฐานแล้ว การแปลงฟูริเยร์ของฟังก์ชันที่เหมาะสมบนจะถูกกำหนดโดย χ : A K → T {\displaystyle \chi :\mathbb {A} _{K}\to \mathbb {T} } f {\displaystyle f} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}}
f ^ ( y ) = ∫ A K f ( x ) χ ( x y ) d x . {\displaystyle {\widehat {f}}(y)=\int _{\mathbb {A} _{K}}f(x)\chi (xy)\,dx.} ด้วยการเลือกมาตรวัด Haar ที่เหมาะสม การแปลงฟูริเยร์นี้จะสอดคล้องกับสูตรการผกผันและสูตร Plancherel ทั่วไป คุณสมบัติที่สำคัญอย่างหนึ่งของการตั้งค่าแบบ adelic คือ การวิเคราะห์ฟูริเยร์แบบทั่วโลกจะถูกนำไปรวมกับการวิเคราะห์ฟูริเยร์แบบเฉพาะที่เหนือส่วนเติมเต็ม K v {\displaystyle K_{v}}
ด้วยความช่วยเหลือของตัวละครการวิเคราะห์ฟูริเยร์สามารถทำได้บนวงแหวนอะเดล ในวิทยานิพนธ์ของเทต จอ ห์น เทตใช้การวิเคราะห์ฟูริเยร์บนวงแหวนอะเดลและการอินทิเกรตเหนือกลุ่มไอเดลเพื่อศึกษาฟังก์ชันซีตาของรีมันน์ ฟังก์ชัน ดิริชเลต์และฟังก์ชันเฮคเคที่ทั่วไปมากขึ้น รูปแบบอะเดลของฟังก์ชันเหล่านี้สามารถแสดงเป็นอินทิกรัลเหนือวงแหวนอะเดลหรือกลุ่มไอเดล โดยสัมพันธ์กับการวัดฮาร์ที่สอดคล้องกัน จากนั้นสมการเชิงฟังก์ชันและการต่อขยายเมโรเมอร์ฟิกของพวกมันสามารถพิสูจน์ได้โดยการใช้การวิเคราะห์ฟูริเยร์และการรวมปัวซงในการตั้งค่าอะเดลA K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} L {\displaystyle L} L {\displaystyle L}
ตัวอย่างเช่น สำหรับ, Re ( s ) > 1 {\displaystyle \operatorname {Re} (s)>1}
∫ Z ^ | x | s d × x = ζ ( s ) , {\displaystyle \int _{\widehat {\mathbb {Z} }}|x|^{s}\,d^{\times }x=\zeta (s),} โดยที่การวัด Haar แบบคูณบนกลุ่ม idele จำกัดจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานเพื่อให้มีปริมาตรและขยายด้วยศูนย์ไปยังวงแหวน adele จำกัด ดังนั้นฟังก์ชันซีตาของ Riemann สามารถเขียนได้เป็นอินทิกรัลเหนือเซตย่อยของวงแหวน adele d × x {\displaystyle d^{\times }x} I Q , f i n {\displaystyle I_{\mathbb {Q} ,\mathrm {fin} }} Z ^ × {\displaystyle {\widehat {\mathbb {Z} }}^{\times }} 1 {\displaystyle 1}
แอปพลิเคชัน
ทฤษฎีสนามชั้น วงแหวนอะเดลเข้าสู่ทฤษฎีสนามชั้น ผ่านกลุ่มหน่วยของมัน ซึ่งก็คือกลุ่มอิเดล ผลหาร A K × {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{\times }}
C K = A K × / K × {\displaystyle C_{K}=\mathbb {A} _{K}^{\times }/K^{\times }} คือกลุ่มคลาสอุดมคติของทฤษฎีฟิลด์คลาสทั่วโลกอธิบายส่วนขยายอาเบลของในแง่ของผลหารเชิงโทโพโลยีของในการกำหนดสูตรหนึ่งกฎการแลกเปลี่ยนแบบ Artin ทั่วโลก ให้โฮโมมอร์ฟิซึมการแลกเปลี่ยนจากกลุ่มคลาสอุดมคติไปยังกลุ่ม Galois ของส่วนขยายอาเบลสูงสุดของที่ระดับจำกัด สำหรับส่วนขยายอาเบลจำกัดผลหารที่สอดคล้องกันของจะถูกอธิบายโดยใช้กลุ่มย่อยบรรทัดฐานจากK {\displaystyle K} K {\displaystyle K} C K {\displaystyle C_{K}} K {\displaystyle K} L / K {\displaystyle L/K} C K {\displaystyle C_{K}} C L {\displaystyle C_{L}}
สูตรอะเดลิกนี้ได้รวบรวมแผนที่ความสัมพันธ์แบบต่างตอบแทนในระดับท้องถิ่นของทฤษฎีสนามชั้นในระดับท้องถิ่น เข้าไว้ในข้อความระดับโลก โดยแทนที่สูตรเดิมที่อิงตามทฤษฎีอุดมคติ ซึ่งเกี่ยวข้องกับกลุ่มชั้นอุดมคติและกลุ่มชั้นรังสี ด้วยข้อความเกี่ยวกับโทโพโลยีและผลหารของกลุ่มชั้นอุดมคติ
ชั้นเรียนและหน่วยที่เหมาะสม กลุ่มอุดมคติ (idele group) เป็นการปรับปรุงเชิงโทโพโลยีของกลุ่มอุดมคติเศษส่วนของฟิลด์จำนวน สำหรับฟิลด์จำนวนส่วนจำกัดของกลุ่มอุดมคติจะแมปไปยังกลุ่มอุดมคติเศษส่วนโดย K {\displaystyle K}
( x p ) p ⟼ ∏ p p v p ( x p ) . {\displaystyle (x_{\mathfrak {p}})_{\mathfrak {p}}\longmapsto \prod _{\mathfrak {p}}{\mathfrak {p}}^{v_{\mathfrak {p}}(x_{\mathfrak {p}})}.} เคอร์เนลเป็นผลคูณของกลุ่มหน่วยท้องถิ่น ดังนั้น กลุ่มคลาสอุดมคติธรรมดาสามารถกู้คืนได้เป็นผลหารของกลุ่มคลาสอุดมคติ มุมมองนี้ให้การตีความแบบอะดิลิกของความจำกัดของจำนวนคลาส: ความกะทัดรัดของคลาสอุดมคติบรรทัดฐานหนึ่งบ่งชี้ว่ากลุ่มคลาสอุดมคติมีความกะทัดรัด และเนื่องจากเป็นแบบไม่ต่อเนื่อง จึงมีจำนวนจำกัด
แนวคิดวงกลมเดียวกันนี้ยังให้สูตรอะเดลิกของทฤษฎีบทหน่วยด้วย ถ้าเป็นเซตจำกัดของตำแหน่งที่ประกอบด้วยตำแหน่งอาร์คิมีเดียน กลุ่มของหน่วย - จะปรากฏเป็นการตัดกันของ กับกลุ่มย่อยเปิดตามธรรมชาติของกลุ่มอิเดล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สำหรับ ฟิลด์จำนวนทฤษฎีบทหน่วยของดิริชเลต์ กล่าวว่า P {\displaystyle P} P {\displaystyle P} K × {\displaystyle K^{\times }} K {\displaystyle K}
O K × ≅ μ ( K ) × Z r + s − 1 , {\displaystyle {\mathcal {O}}_{K}^{\times }\cong \mu (K)\times \mathbb {Z} ^{r+s-1},} โดยที่เป็นกลุ่มวัฏจักรจำกัดของรากเอกภาพในคือจำนวนการฝังจริง และคือจำนวนคู่สังยุคของการฝังเชิงซ้อนμ ( K ) {\displaystyle \mu (K)} K {\displaystyle K} r {\displaystyle r} s {\displaystyle s}
วิทยานิพนธ์ของเทตและฟังก์ชัน Lโทโพโลยีบนทำให้ผลหารกระชับ ทำให้สามารถทำการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกบนวงแหวนอะเดลได้ ด้วยความช่วยเหลือของอักขระของ สามารถทำการวิเคราะห์ฟูริเยร์บนวงแหวนอะเดลได้ จากนั้นการอินทิเกรตเหนือกลุ่มไอเดลจะให้ค่าอินทิกรัลซีตาA K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} A K / K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}/K} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}}
ในวิทยานิพนธ์ของเทต จอ ห์น เทตใช้การวิเคราะห์ฟูริเยร์บนวงแหวนอะเดลและกลุ่มไอเดลเพื่อศึกษาฟังก์ชันซีตาของรีมันน์ ฟังก์ชัน ดิริชเลต์และฟังก์ชันเฮคเคทั่วไปรูปแบบอะเดลของฟังก์ชันเหล่านี้สามารถแสดงเป็นปริพันธ์เหนือวงแหวนอะเดลหรือกลุ่มไอเดล โดยสัมพันธ์กับการวัดฮาร์ที่สอดคล้องกัน จากนั้นสมการเชิงฟังก์ชันและการต่อขยายเมโรเมอร์ฟิกของฟังก์ชันเหล่านี้สามารถพิสูจน์ได้โดยใช้การวิเคราะห์ฟูริเยร์และการรวมปัวซงในบริบทอะเดลL {\displaystyle L} L {\displaystyle L}
ตัวอย่างเช่น สำหรับจะมีการแสดงอินทิกรัลอะเดลิกของฟังก์ชันซีตาของรีมันน์ Re ( s ) > 1 {\displaystyle \operatorname {Re} (s)>1}
∫ Z ^ | x | s d × x = ζ ( s ) , {\displaystyle \int _{\widehat {\mathbb {Z} }}|x|^{s}\,d^{\times }x=\zeta (s),} โดยที่คือมาตรวัดฮาร์แบบคูณบนกลุ่มไอเดลจำกัดซึ่งได้รับการทำให้เป็นมาตรฐานเพื่อให้มีปริมาตรและขยายโดยศูนย์ไปยังวงแหวนอะเดลจำกัด ดังนั้น ฟังก์ชันซีตาของรีมันน์จึงสามารถเขียนได้ในรูปของปริพันธ์เหนือเซตย่อยของวงแหวนอะเดล d × x {\displaystyle d^{\times }x} I Q , f i n {\displaystyle I_{\mathbb {Q} ,\mathrm {fin} }} Z ^ × {\displaystyle {\widehat {\mathbb {Z} }}^{\times }} 1 {\displaystyle 1}
กลุ่มอะเดลิกยังให้ภาษาธรรมชาติสำหรับรูปแบบอัตโนมัติ อีกด้วย แทนที่จะศึกษาฟังก์ชันแยกกันบนจุดจริง จุดเชิงซ้อน และจุดอะดิกของกลุ่มพีชคณิต เราจะศึกษาฟังก์ชันบนกลุ่มอะเดลิก เช่นตัวอย่างเช่น รูปแบบอัตโนมัติสำหรับบนอาจมองได้ว่าเป็นฟังก์ชันบน p {\displaystyle p} G ( A K ) {\displaystyle G(\mathbb {A} _{K})} GL 2 {\displaystyle \operatorname {GL} _{2}} Q {\displaystyle \mathbb {Q} }
GL 2 ( Q ) ∖ GL 2 ( A Q ) {\displaystyle \operatorname {GL} _{2}(\mathbb {Q} )\backslash \operatorname {GL} _{2}(\mathbb {A} _{\mathbb {Q} })} โดยตรงตามเงื่อนไขพีชคณิต การวิเคราะห์ และการเติบโตที่เหมาะสม ในบริบทนี้ฟังก์ชันออโตมอร์ฟิกมักจะสามารถอธิบายได้ด้วยปริพันธ์เหนือกลุ่มอะเดลิกL {\displaystyle L}
โดยทั่วไป การใช้จุดอะเดลิกสำหรับกลุ่มพีชคณิตแบบลดรูปถือเป็นหัวใจสำคัญในทฤษฎีสมัยใหม่ของการแสดงแทนแบบอัตโนมัติ มุมมองนี้ยังเป็นหนึ่งในจุดเริ่มต้นของโปรแกรม Langlands ซึ่งเชื่อมโยงการแสดงแทนแบบอัตโนมัติของกลุ่มอะเดลิกกับการแสดงแทนแบบกาโลอิสG ( A K ) {\displaystyle G(\mathbb {A} _{K})} G {\displaystyle G}
หลักการประมาณค่าและหลักการระดับท้องถิ่น-ระดับโลก วงแหวนอะเดลให้การตีความที่เป็นเอกภาพของทฤษฎีบทการประมาณค่าและคำถามท้องถิ่น-ทั่วโลกทฤษฎีบทการประมาณค่าแบบอ่อน กล่าวว่า สำหรับการประเมินค่าที่ไม่เท่ากันจำนวนจำกัดของภาพแนวทแยงของมีความหนาแน่นในผลคูณของการเติมเต็มที่สอดคล้องกันทฤษฎีบทการประมาณค่าแบบเข้มแข็ง กล่าวว่า หลังจากละเว้นตำแหน่งหนึ่งฟิลด์มีความหนาแน่นในผลคูณที่จำกัดเหนือตำแหน่งอื่นๆ ทั้งหมด ดังนั้นฟิลด์ทั่วโลกจึงเป็นแบบไม่ต่อเนื่องในวงแหวนอะเดลทั้งหมด แต่จะมีความหนาแน่นเมื่อละเว้นตำแหน่งหนึ่งK {\displaystyle K} K {\displaystyle K} v 0 {\displaystyle v_{0}} K {\displaystyle K}
ภาษาอะเดลิกยังใช้ในการกำหนดหลักการระดับท้องถิ่น-ระดับโลก เช่นหลักการของฮัสเซ ในปัญหาดังกล่าว เราจะเปรียบเทียบคำตอบบนฟิลด์ระดับโลกกับตระกูลคำตอบที่เข้ากันได้บนการเติมเต็มทั้งหมดวงแหวนอะเดลิกให้พื้นที่เดียวที่สามารถรวบรวมและศึกษาเงื่อนไขระดับท้องถิ่นเหล่านี้ร่วมกันได้ K {\displaystyle K} K v {\displaystyle K_{v}}
เส้นโค้ง ตัวหาร และมัดสำหรับเส้นโค้ง เรียบ ที่เหมาะสม ซึ่งมีฟิลด์ฟังก์ชันวงแหวนอะเดลของสามารถอธิบายได้โดยใช้การเติมเต็มที่จุดปิดของในการตั้งค่านี้ อะเดลจะคืน กลุ่ม ตัวหาร และกลุ่มปิการ์ด ของเส้นโค้งนั้น X / F q {\displaystyle X/\mathbb {F} _{q}} K {\displaystyle K} K {\displaystyle K} X {\displaystyle X}
Div ( X ) = A X × / O X × {\displaystyle \operatorname {Div} (X)=\mathbb {A} _{X}^{\times }/\mathbb {O} _{X}^{\times }} และ
Pic ( X ) = K × ∖ A X × / O X × . {\displaystyle \operatorname {Pic} (X)=K^{\times }\backslash \mathbb {A} _{X}^{\times }/\mathbb {O} _{X}^{\times }.} ดังนั้น การอธิบายกลุ่มเส้นตรงบนเส้นโค้งโดยใช้เกณฑ์ตัวหาร จึงสามารถแสดงออกมาในรูปแบบอะเดลได้
โดยทั่วไปแล้ว สำหรับกลุ่มพีชคณิต ผลหารคู่แบบอะเดลิกจะอธิบายโมดูลัส ของบันเดิลบนเส้นโค้ง ในการทำให้เป็นแบบเดียวกันของเวลล์ สำหรับกลุ่มที่เหมาะสม เช่นกลุ่มกึ่งง่าย และสำหรับ จะมีคำอธิบายแบบอะเดลิกในรูปแบบ G {\displaystyle G} GL n {\displaystyle \operatorname {GL} _{n}}
Bun G ( X ) = G ( K ) ∖ G ( A X ) / G ( O X ) . {\displaystyle \operatorname {Bun} _{G}(X)=G(K)\backslash G(\mathbb {A} _{X})/G(\mathbb {O} _{X}).} ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นการฟื้นคืนคำอธิบายแบบอะเดลิกของกลุ่มปิการ์ด G = G m {\displaystyle G=\mathbb {G} _{m}}
ความเป็นคู่ของ Serre บนเส้นโค้ง นอกจากนี้ Adele ยังปรากฏในโคฮอโมโลยีของเส้นโค้งพีชคณิตด้วย ถ้าเป็นเส้นโค้งเรียบที่เหมาะสมบนจำนวนเชิงซ้อน เราสามารถกำหนด adeles ของฟิลด์ฟังก์ชันของมันได้ในลักษณะที่คล้ายคลึงกับกรณีฟิลด์ฟังก์ชันบนฟิลด์จำกัด Tate พิสูจน์ว่า ทฤษฎีบทคู่ ของ Serre บนX {\displaystyle X} C ( X ) {\displaystyle \mathbb {C} (X)} X {\displaystyle X}
H 1 ( X , L ) ≃ H 0 ( X , Ω X ⊗ L − 1 ) ∗ , {\displaystyle H^{1}(X,{\mathcal {L}})\simeq H^{0}(X,\Omega _{X}\otimes {\mathcal {L}}^{-1})^{*},} สามารถอนุมานได้โดยการทำงานกับวงแหวนอะเดลนี้โดยที่เป็นมัดเส้นบนA C ( X ) {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {C} (X)}} L {\displaystyle {\mathcal {L}}} X {\displaystyle X}
กลุ่ม Idele กลุ่มอุดมคติของฟิลด์ทั่วโลกคือกลุ่มของสมาชิกที่ผกผันได้ของวงแหวนอะเดลโดยปกติจะใช้สัญลักษณ์ แทน K {\displaystyle K} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}}
A K × {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{\times }} หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ เป็นผลิตภัณฑ์โดยตรงที่ถูกจำกัด I K {\displaystyle I_{K}}
A K × = ∏ v ′ K v × {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{\times }=\prod _{v}'K_{v}^{\times }} ของกลุ่มการคูณของส่วนเติมเต็มโดยพิจารณาจากกลุ่มหน่วยที่ตำแหน่งที่ไม่ใช่แบบอาร์คิมีเดียน ดังนั้น idele คือตระกูลที่มีสำหรับทุกตำแหน่งโดยที่ สำหรับตำแหน่งที่ไม่ใช่แบบอาร์คิมีเดีย น ทั้งหมด ยกเว้นจำนวนจำกัดK v {\displaystyle K_{v}} O v × {\displaystyle {\mathcal {O}}_{v}^{\times }} x = ( x v ) v {\displaystyle x=(x_{v})_{v}} x v ∈ K v × {\displaystyle x_{v}\in K_{v}^{\times }} v {\displaystyle v} x v ∈ O v × {\displaystyle x_{v}\in {\mathcal {O}}_{v}^{\times }} v {\displaystyle v}
ถึงแม้ว่าจะเป็นกลุ่มของหน่วยในวงแหวนอะเดล แต่ก็ไม่ได้มีโทโพโลยีของปริภูมิย่อยที่สืบทอดมาจากแต่กลับมีโทโพโลยีผลคูณแบบจำกัด ซึ่งเทียบเท่ากับโทโพโลยีที่เกิดจากการฝังตัว A K × {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{\times }} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}}
A K × ⟶ A K × A K , x ↦ ( x , x − 1 ) . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{\times }\longrightarrow \mathbb {A} _{K}\times \mathbb {A} _{K},\qquad x\mapsto (x,x^{-1}).} ด้วยโทโพโลยีนี้จึงเป็น กลุ่มโท โพ โลยีแบบ อาเบเลียน ที่กระชับเฉพาะที่ A K × {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{\times }}
การฝังแนวทแยงของลงในจะให้กลุ่มย่อยของอุดมคติหลัก ผลหาร K × {\displaystyle K^{\times }} A K × {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{\times }}
C K = A K × / K × {\displaystyle C_{K}=\mathbb {A} _{K}^{\times }/K^{\times }} คือกลุ่มชั้นอุดมคติ กลุ่มนี้เป็นวัตถุสำคัญในทฤษฎีฟิลด์ชั้น ซึ่งส่วนขยายอาเบเลียนของจะถูกอธิบายในแง่ของผลหารเชิงโทโพโลยีของ K {\displaystyle K} C K {\displaystyle C_{K}}
กลุ่มว่างยังมีค่าสัมบูรณ์ตามธรรมชาติ หรือโมดูลัสด้วย
| x | A = ∏ v | x v | v , {\displaystyle |x|_{\mathbb {A} }=\prod _{v}|x_{v}|_{v},} โดยที่ค่าสัมบูรณ์ในท้องถิ่นจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานด้วยวิธีมาตรฐาน ผลคูณจะมีค่าจำกัดสำหรับอุดมคติ เนื่องจากส่วนประกอบจำกัดเกือบทั้งหมดเป็นหน่วย กลุ่มย่อย
A K 1 = { x ∈ A K × : | x | A = 1 } {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{1}=\{x\in \mathbb {A} _{K}^{\times }:|x|_{\mathbb {A} }=1\}} เป็นกลุ่มของอุดมคติที่มีบรรทัดฐานหนึ่ง ตามสูตรผลคูณ อยู่ในและผลหารเป็นกลุ่มกระชับ K × {\displaystyle K^{\times }} A K 1 {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{1}} A K 1 / K × {\displaystyle \mathbb {A} _{K}^{1}/K^{\times }}
สำหรับฟิลด์จำนวน ส่วนจำกัดของกลุ่มอุดมคติจะแมปไปยังกลุ่มอุดมคติเศษส่วนโดยธรรมชาติ
( x p ) p ⟼ ∏ p p v p ( x p ) . {\displaystyle (x_{\mathfrak {p}})_{\mathfrak {p}}\longmapsto \prod _{\mathfrak {p}}{\mathfrak {p}}^{v_{\mathfrak {p}}(x_{\mathfrak {p}})}.} แก่นหลักคือดังนั้นกลุ่มชั้นอุดมคติธรรมดาจึงถูกกู้คืนมาเป็นผลหารของกลุ่มชั้นอุดมคติ ด้วยวิธีนี้ กลุ่มชั้นอุดมคติจะปรับปรุงกลุ่มชั้นอุดมคติให้ดียิ่งขึ้นโดยการเก็บรักษาข้อมูลหน่วยท้องถิ่นและข้อมูลอาร์คิมีเดียนไว้ O ^ K × {\displaystyle {\widehat {\mathcal {O}}}_{K}^{\times }}
นอกจากนี้ อิเดลยังใช้ในการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกบนฟิลด์ทั่วโลก ในวิทยานิพนธ์ของเทต การอินทิเกรตเหนือวงแหวนอะเดลและกลุ่มอิเดลให้การจัดการที่เป็นเอกภาพของฟังก์ชันเฮคเค รวมถึงผลคูณออยเลอร์ การต่อยอดเชิงวิเคราะห์ และสมการเชิงฟังก์ชัน L {\displaystyle L}
คุณสมบัติเพิ่มเติมและภาพร่างหลักฐาน ส่วนก่อนหน้านี้ได้ให้คำจำกัดความพื้นฐานและการใช้งานหลักของวงแหวนอะเดลแล้ว ส่วนนี้จะบันทึกข้อเท็จจริงทางโครงสร้างมาตรฐานบางประการและภาพร่างแสดงการพิสูจน์
โครงสร้างผลิตภัณฑ์ที่ถูกจำกัด ความแตกต่างระหว่างโทโพโลยีผลิตภัณฑ์แบบจำกัดและแบบไม่จำกัดสามารถแสดงให้เห็นได้โดยใช้ลำดับใน. A Q {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }}
บทตั้ง. พิจารณาลำดับต่อไปนี้ใน: A Q {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }} x 1 = ( 1 2 , 1 , 1 , … ) x 2 = ( 1 , 1 3 , 1 , … ) x 3 = ( 1 , 1 , 1 5 , 1 , … ) x 4 = ( 1 , 1 , 1 , 1 7 , 1 , … ) ⋮ {\displaystyle {\begin{aligned}x_{1}&=\left({\frac {1}{2}},1,1,\ldots \right)\\x_{2}&=\left(1,{\frac {1}{3}},1,\ldots \right)\\x_{3}&=\left(1,1,{\frac {1}{5}},1,\ldots \right)\\x_{4}&=\left(1,1,1,{\frac {1}{7}},1,\ldots \right)\\&\vdots \end{aligned}}} ในโทโพโลยีผลคูณ ค่านี้จะลู่เข้าสู่ค่าหนึ่งแต่จะไม่ลู่เข้าเลยในโทโพโลยีผลคูณแบบจำกัด( 1 , 1 , … ) {\displaystyle (1,1,\ldots )} บทพิสูจน์ ในโทโพโลยีผลคูณ การลู่เข้าสอดคล้องกับการลู่เข้าในแต่ละพิกัด ซึ่งเป็นเรื่องง่ายเพราะลำดับจะกลายเป็นสถานะคงที่ ลำดับจะไม่ลู่เข้าในโทโพโลยีผลคูณแบบจำกัด สำหรับแต่ละ adele และสำหรับแต่ละสี่เหลี่ยมผืนผ้าเปิดแบบจำกัดจะมีสำหรับและดังนั้นสำหรับทั้งหมดเป็นผลให้สำหรับเกือบทั้งหมดในการพิจารณานี้และเป็นเซตย่อยจำกัดของเซตของสถานที่ทั้งหมด a = ( a p ) p ∈ A Q {\displaystyle a=(a_{p})_{p}\in \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }} U = ∏ p ∈ E U p × ∏ p ∉ E Z p , {\displaystyle \textstyle U=\prod _{p\in E}U_{p}\times \prod _{p\notin E}\mathbb {Z} _{p},} 1 p − a p ∉ Z p {\displaystyle {\tfrac {1}{p}}-a_{p}\notin \mathbb {Z} _{p}} a p ∈ Z p {\displaystyle a_{p}\in \mathbb {Z} _{p}} 1 p − a p ∉ Z p {\displaystyle {\tfrac {1}{p}}-a_{p}\notin \mathbb {Z} _{p}} p ∉ F . {\displaystyle p\notin F.} x n − a ∉ U {\displaystyle x_{n}-a\notin U} n ∈ N . {\displaystyle n\in \mathbb {N} .} E {\displaystyle E} F {\displaystyle F}
คำอธิบายทางเลือกสำหรับช่องตัวเลข จำนวนเต็มโปรไฟไนต์ ถูกนิยามว่าเป็นการเติมเต็มโปรไฟไนต์ ของวงแหวนที่มีอันดับบางส่วน กล่าวคือ Z / n Z {\displaystyle \mathbb {Z} /n\mathbb {Z} } n ≥ m ⇔ m | n , {\displaystyle n\geq m\Leftrightarrow m|n,}
Z ^ := lim ← n Z / n Z . {\displaystyle {\widehat {\mathbb {Z} }}:=\varprojlim _{n}\mathbb {Z} /n\mathbb {Z} .} เลมมา. Z ^ ≅ ∏ p Z p . {\displaystyle \textstyle {\widehat {\mathbb {Z} }}\cong \prod _{p}\mathbb {Z} _{p}.} บทพิสูจน์ ข้อนี้เป็นผลมาจากทฤษฎีบท เศษเหลือของจีน
เลมมา. A Q , f i n = Z ^ ⊗ Z Q . {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} ,\mathrm {fin} }={\widehat {\mathbb {Z} }}\otimes _{\mathbb {Z} }\mathbb {Q} .} บทพิสูจน์ ใช้คุณสมบัติสากล ของผลคูณเทนเซอร์ กำหนดฟังก์ชัน -ไบลิเนียร์ Z {\displaystyle \mathbb {Z} }
{ Ψ : Z ^ × Q → A Q , f i n ( ( a p ) p , q ) ↦ ( a p q ) p . {\displaystyle {\begin{cases}\Psi :{\widehat {\mathbb {Z} }}\times \mathbb {Q} \to \mathbb {A} _{\mathbb {Q} ,\mathrm {fin} }\\\left((a_{p})_{p},q\right)\mapsto (a_{p}q)_{p}.\end{cases}}} สิ่งนี้ได้รับการกำหนดไว้อย่างดี เนื่องจากสำหรับค่าที่กำหนดโดยที่จำนวนเฉพาะสัมพัทธ์ จะมีจำนวนเฉพาะเพียงจำนวนจำกัดที่หารลงตัวให้เป็นโมดูลอีกตัวหนึ่งที่ มี แผนที่เชิงเส้นคู่แบบ - จะต้องเป็นกรณีที่แยกตัวประกอบผ่านได้อย่างไม่ซ้ำกัน กล่าวคือ มีแผนที่เชิงเส้น คู่แบบ - ที่ไม่ซ้ำกันอยู่ ซึ่งสามารถกำหนดได้ดังนี้: สำหรับค่าที่กำหนดจะมีและ อยู่ เช่นนั้นสำหรับทุกค่า กำหนดสามารถแสดงได้ว่า ได้รับการกำหนดไว้อย่างดี เป็นเชิงเส้นคู่แบบ - สอดคล้องกับและเป็นเอกลักษณ์ที่มีคุณสมบัติเหล่านี้ q = m n ∈ Q {\displaystyle q={\tfrac {m}{n}}\in \mathbb {Q} } m , n {\displaystyle m,n} n . {\displaystyle n.} M {\displaystyle M} Z {\displaystyle \mathbb {Z} } Z {\displaystyle \mathbb {Z} } Φ : Z ^ × Q → M . {\displaystyle \Phi :{\widehat {\mathbb {Z} }}\times \mathbb {Q} \to M.} Φ {\displaystyle \Phi } Ψ {\displaystyle \Psi } Z {\displaystyle \mathbb {Z} } Φ ~ : A Q , f i n → M {\displaystyle {\tilde {\Phi }}:\mathbb {A} _{\mathbb {Q} ,\mathrm {fin} }\to M} Φ = Φ ~ ∘ Ψ . {\displaystyle \Phi ={\tilde {\Phi }}\circ \Psi .} Φ ~ {\displaystyle {\tilde {\Phi }}} ( u p ) p {\displaystyle (u_{p})_{p}} u ∈ N {\displaystyle u\in \mathbb {N} } ( v p ) p ∈ Z ^ {\displaystyle (v_{p})_{p}\in {\widehat {\mathbb {Z} }}} u p = 1 u ⋅ v p {\displaystyle u_{p}={\tfrac {1}{u}}\cdot v_{p}} p . {\displaystyle p.} Φ ~ ( ( u p ) p ) := Φ ( ( v p ) p , 1 u ) . {\displaystyle {\tilde {\Phi }}((u_{p})_{p}):=\Phi ((v_{p})_{p},{\tfrac {1}{u}}).} Φ ~ {\displaystyle {\tilde {\Phi }}} Z {\displaystyle \mathbb {Z} } Φ = Φ ~ ∘ Ψ {\displaystyle \Phi ={\tilde {\Phi }}\circ \Psi }
บทสรุป. กำหนดให้สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดไอโซมอร์ฟิซึมเชิงพีชคณิตA Z := Z ^ × R . {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Z} }:={\widehat {\mathbb {Z} }}\times \mathbb {R} .} A Q ≅ A Z ⊗ Z Q . {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }\cong \mathbb {A} _{\mathbb {Z} }\otimes _{\mathbb {Z} }\mathbb {Q} .} การพิสูจน์.
A Z ⊗ Z Q = ( Z ^ × R ) ⊗ Z Q ≅ ( Z ^ ⊗ Z Q ) × ( R ⊗ Z Q ) ≅ ( Z ^ ⊗ Z Q ) × R = A Q , f i n × R = A Q . {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Z} }\otimes _{\mathbb {Z} }\mathbb {Q} =\left({\widehat {\mathbb {Z} }}\times \mathbb {R} \right)\otimes _{\mathbb {Z} }\mathbb {Q} \cong \left({\widehat {\mathbb {Z} }}\otimes _{\mathbb {Z} }\mathbb {Q} \right)\times (\mathbb {R} \otimes _{\mathbb {Z} }\mathbb {Q} )\cong \left({\widehat {\mathbb {Z} }}\otimes _{\mathbb {Z} }\mathbb {Q} \right)\times \mathbb {R} =\mathbb {A} _{\mathbb {Q} ,\mathrm {fin} }\times \mathbb {R} =\mathbb {A} _{\mathbb {Q} }.} บทตั้ง. สำหรับฟิลด์จำนวน,K {\displaystyle K} A K = A Q ⊗ Q K . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}=\mathbb {A} _{\mathbb {Q} }\otimes _{\mathbb {Q} }K.} หมายเหตุ: เมื่อใช้ในกรณีที่มีตัวบวก ด้านขวาจะได้รับโทโพโลยีผลคูณ และโทโพโลยีนี้จะถูกส่งผ่านไอโซมอร์ฟิซึมไปยังA Q ⊗ Q K ≅ A Q ⊕ ⋯ ⊕ A Q , {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }\otimes _{\mathbb {Q} }K\cong \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }\oplus \dots \oplus \mathbb {A} _{\mathbb {Q} },} [ K : Q ] {\displaystyle [K:\mathbb {Q} ]} A Q ⊗ Q K . {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }\otimes _{\mathbb {Q} }K.}
ส่วนขยายจำกัด ถ้าเป็นส่วนขยายจำกัด แล้ว ก็คือฟิลด์ทั่วโลก ดังนั้น จึงถูกกำหนด และวงแหวนสามารถระบุได้ด้วยวงแหวนย่อยของแมปไปยังโดยที่สำหรับแล้วจะอยู่ในวงแหวนย่อยถ้าสำหรับและสำหรับ ทั้งหมดที่อยู่เหนือตำแหน่งเดียวกันของL / K {\displaystyle L/K} L {\displaystyle L} A L {\displaystyle \mathbb {A} _{L}} A L = ∏ v ′ L v . {\displaystyle \textstyle \mathbb {A} _{L}={\prod _{v}}'L_{v}.} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} A L . {\displaystyle \mathbb {A} _{L}.} a = ( a v ) v ∈ A K {\displaystyle a=(a_{v})_{v}\in \mathbb {A} _{K}} a ′ = ( a w ′ ) w ∈ A L {\displaystyle a'=(a'_{w})_{w}\in \mathbb {A} _{L}} a w ′ = a v ∈ K v ⊂ L w {\displaystyle a'_{w}=a_{v}\in K_{v}\subset L_{w}} w | v . {\displaystyle w|v.} a = ( a w ) w ∈ A L {\displaystyle a=(a_{w})_{w}\in \mathbb {A} _{L}} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} a w ∈ K v {\displaystyle a_{w}\in K_{v}} w | v {\displaystyle w|v} a w = a w ′ {\displaystyle a_{w}=a_{w'}} w , w ′ {\displaystyle w,w'} v {\displaystyle v} K . {\displaystyle K.}
บทตั้ง. ถ้าเป็นส่วนขยายจำกัด แล้วทั้งในเชิงพีชคณิตและเชิงโทโพโลยีL / K {\displaystyle L/K} A L ≅ A K ⊗ K L {\displaystyle \mathbb {A} _{L}\cong \mathbb {A} _{K}\otimes _{K}L} ด้วยความช่วยเหลือของไอโซมอร์ฟิซึมนี้ การรวมจึงกำหนดโดย A K ⊂ A L {\displaystyle \mathbb {A} _{K}\subset \mathbb {A} _{L}}
{ A K → A L α ↦ α ⊗ K 1. {\displaystyle {\begin{cases}\mathbb {A} _{K}\to \mathbb {A} _{L}\\\alpha \mapsto \alpha \otimes _{K}1.\end{cases}}} นอกจากนี้ ยังสามารถระบุadeles หลักใน ด้วยกลุ่มย่อยของ adeles หลักใน ผ่านการฝังตัวตามธรรมชาติ ได้อีกด้วยA K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} A L {\displaystyle \mathbb {A} _{L}} K → L . {\displaystyle K\to L.}
พิสูจน์ [ 16 ] ให้เป็นฐานของเหนือแล้วสำหรับเกือบทั้งหมดω 1 , … , ω n {\displaystyle \omega _{1},\ldots ,\omega _{n}} L {\displaystyle L} K . {\displaystyle K.} v , {\displaystyle v,}
O v ~ ≅ O v ω 1 ⊕ ⋯ ⊕ O v ω n . {\displaystyle {\widetilde {O_{v}}}\cong O_{v}\omega _{1}\oplus \cdots \oplus O_{v}\omega _{n}.} นอกจากนี้ ยังมีไอโซมอร์ฟิซึมดังต่อไปนี้:
K v ω 1 ⊕ ⋯ ⊕ K v ω n ≅ K v ⊗ K L ≅ L v = ∏ w | v L w . {\displaystyle K_{v}\omega _{1}\oplus \cdots \oplus K_{v}\omega _{n}\cong K_{v}\otimes _{K}L\cong L_{v}=\prod \nolimits _{w|v}L_{w}.} สำหรับการใช้ครั้งที่สอง ให้ใช้แผนที่
{ K v ⊗ K L → L v α v ⊗ a ↦ ( α v ⋅ ( τ w ( a ) ) ) w {\displaystyle {\begin{cases}K_{v}\otimes _{K}L\to L_{v}\\\alpha _{v}\otimes a\mapsto (\alpha _{v}\cdot (\tau _{w}(a)))_{w}\end{cases}}} ซึ่งเป็นการฝังแบบแคนอนิก และผลคูณแบบจำกัดจะถูกดำเนินการทั้งสองด้านโดยสัมพันธ์กับτ w : L → L w {\displaystyle \tau _{w}:L\to L_{w}} w | v . {\displaystyle w|v.} O v ~ : {\displaystyle {\widetilde {O_{v}}}:}
A K ⊗ K L = ( ∏ v ′ K v ) ⊗ K L ≅ ∏ v ′ ( K v ω 1 ⊕ ⋯ ⊕ K v ω n ) ≅ ∏ v ′ ( K v ⊗ K L ) ≅ ∏ v ′ L v = A L . {\displaystyle {\begin{aligned}\mathbb {A} _{K}\otimes _{K}L&=\left({\prod _{v}}'K_{v}\right)\otimes _{K}L\\&\cong {\prod _{v}}'(K_{v}\omega _{1}\oplus \cdots \oplus K_{v}\omega _{n})\\&\cong {\prod _{v}}'(K_{v}\otimes _{K}L)\\&\cong {\prod _{v}}'L_{v}\\&=\mathbb {A} _{L}.\end{aligned}}} บทสรุป. เนื่องจากกลุ่มการบวก มี ตัวบวกอยู่ทางด้านขวาA L ≅ A K ⊕ ⋯ ⊕ A K , {\displaystyle \mathbb {A} _{L}\cong \mathbb {A} _{K}\oplus \cdots \oplus \mathbb {A} _{K},} [ L : K ] {\displaystyle [L:K]} เซตของ adeles หลักในถูกระบุด้วยเซตโดยที่ด้านซ้ายมีตัวบวก และถือว่าเป็นเซตย่อยของA L {\displaystyle \mathbb {A} _{L}} K ⊕ ⋯ ⊕ K {\displaystyle K\oplus \cdots \oplus K} [ L : K ] {\displaystyle [L:K]} K {\displaystyle K} A K . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}.}
อเดลแห่งปริภูมิเวกเตอร์และพีชคณิต ให้เป็นปริมาณเวกเตอร์มิติจำกัดเหนือและเป็นฐานสำหรับเหนือสำหรับแต่ละตำแหน่งของ: E {\displaystyle E} K {\displaystyle K} { ω 1 , … , ω n } {\displaystyle \{\omega _{1},\ldots ,\omega _{n}\}} E {\displaystyle E} K . {\displaystyle K.} v {\displaystyle v} K {\displaystyle K}
E v := E ⊗ K K v ≅ K v ω 1 ⊕ ⋯ ⊕ K v ω n , O v ~ := O v ω 1 ⊕ ⋯ ⊕ O v ω n . {\displaystyle {\begin{aligned}E_{v}&:=E\otimes _{K}K_{v}\cong K_{v}\omega _{1}\oplus \cdots \oplus K_{v}\omega _{n},\\{\widetilde {O_{v}}}&:=O_{v}\omega _{1}\oplus \cdots \oplus O_{v}\omega _{n}.\end{aligned}}} วงแหวนอะเดลถูกกำหนดให้เป็น E {\displaystyle E}
A E := ∏ v ′ E v . {\displaystyle \mathbb {A} _{E}:={\prod _{v}}'E_{v}.} คำจำกัดความนี้อิงตามคำอธิบายทางเลือกของวงแหวนอะเดลในฐานะผลคูณเทนเซอร์ที่มาพร้อมกับโทโพโลยีเดียวกันกับที่กำหนดไว้เมื่อให้คำจำกัดความทางเลือกของวงแหวนอะเดลสำหรับฟิลด์จำนวน ต่อไป วงแหวนอะเดลจะมาพร้อมกับโทโพโลยีผลคูณแบบจำกัด จากนั้น วงแหวนอะเดล จะถูกฝังอยู่ในวงแหวนอะเดลอย่างเป็นธรรมชาติผ่านทางแผนที่A E {\displaystyle \mathbb {A} _{E}} A E = E ⊗ K A K {\displaystyle \mathbb {A} _{E}=E\otimes _{K}\mathbb {A} _{K}} E {\displaystyle E} A E {\displaystyle \mathbb {A} _{E}} e ↦ e ⊗ 1. {\displaystyle e\mapsto e\otimes 1.}
สามารถให้คำจำกัดความทางเลือกของโทโพโลยีบน ได้ พิจารณาแผนที่เชิงเส้นทั้งหมด โดยใช้การฝังตัวตามธรรมชาติและขยายแผนที่เชิงเส้นเหล่านี้ไปยังโทโพโลยีบนคือโทโพโลยีที่หยาบที่สุดซึ่งส่วนขยายทั้งหมดเหล่านี้มีความต่อเนื่อง A E {\displaystyle \mathbb {A} _{E}} E → K . {\displaystyle E\to K.} E → A E {\displaystyle E\to \mathbb {A} _{E}} K → A K , {\displaystyle K\to \mathbb {A} _{K},} A E → A K . {\displaystyle \mathbb {A} _{E}\to \mathbb {A} _{K}.} A E {\displaystyle \mathbb {A} _{E}}
โทโพโลยีสามารถนิยามได้ด้วยวิธีที่แตกต่างออกไป การกำหนดฐานสำหรับเหนือจะส่งผลให้เกิดไอโซมอร์ฟิซึมดังนั้น การกำหนดฐานจึงเหนี่ยวนำให้เกิดไอโซมอร์ฟิซึมด้านซ้ายมือจะถูกเติมเต็มด้วยโทโพโลยีผลคูณ และโทโพโลยีนี้จะถูกส่งต่อด้วยไอโซมอร์ฟิซึมไปยังด้านขวามือ โทโพโลยีไม่ขึ้นอยู่กับการเลือกฐาน เพราะฐานอื่นจะกำหนดไอโซมอร์ฟิซึมที่สอง โดยการประกอบไอโซมอร์ฟิซึมทั้งสองเข้าด้วยกัน จะได้โฮมีโอเมอร์ฟิซึมเชิงเส้นซึ่งถ่ายโอนโทโพโลยีทั้งสองเข้าหากัน กล่าวอย่างเป็นทางการมากขึ้นคือ E {\displaystyle E} K {\displaystyle K} E ≅ K n . {\displaystyle E\cong K^{n}.} ( A K ) n ≅ A E . {\displaystyle (\mathbb {A} _{K})^{n}\cong \mathbb {A} _{E}.}
A E = E ⊗ K A K ≅ ( K ⊗ K A K ) ⊕ ⋯ ⊕ ( K ⊗ K A K ) ≅ A K ⊕ ⋯ ⊕ A K , {\displaystyle {\begin{aligned}\mathbb {A} _{E}&=E\otimes _{K}\mathbb {A} _{K}\\&\cong (K\otimes _{K}\mathbb {A} _{K})\oplus \cdots \oplus (K\otimes _{K}\mathbb {A} _{K})\\&\cong \mathbb {A} _{K}\oplus \cdots \oplus \mathbb {A} _{K},\end{aligned}}} โดยที่ผลรวมมีตัวบวก ในกรณีที่คำจำกัดความข้างต้นสอดคล้องกับผลลัพธ์เกี่ยวกับวงแหวนอะเดลของส่วนขยายจำกัด[ 17 ] n {\displaystyle n} E = L , {\displaystyle E=L,} L / K . {\displaystyle L/K.}
ให้เป็นพีชคณิตมิติจำกัดเหนือโดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นปริภูมิเวกเตอร์มิติจำกัดเหนือผลที่ตามมาคือ ถูกกำหนด และเนื่องจากมีการคูณบนและการคูณบนสามารถกำหนดได้ผ่าน A {\displaystyle A} K . {\displaystyle K.} A {\displaystyle A} K . {\displaystyle K.} A A {\displaystyle \mathbb {A} _{A}} A A ≅ A K ⊗ K A . {\displaystyle \mathbb {A} _{A}\cong \mathbb {A} _{K}\otimes _{K}A.} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} A , {\displaystyle A,} A A {\displaystyle \mathbb {A} _{A}}
∀ α , β ∈ A K and ∀ a , b ∈ A : ( α ⊗ K a ) ⋅ ( β ⊗ K b ) := ( α β ) ⊗ K ( a b ) . {\displaystyle \forall \alpha ,\beta \in \mathbb {A} _{K}{\text{ and }}\forall a,b\in A:\qquad (\alpha \otimes _{K}a)\cdot (\beta \otimes _{K}b):=(\alpha \beta )\otimes _{K}(ab).} ดังนั้น จึงเป็นพีชคณิตที่มีหน่วยเหนือให้เป็นเซตย่อยจำกัดของซึ่งประกอบด้วยฐานสำหรับเหนือสำหรับตำแหน่งจำกัดใดๆถูกกำหนดให้เป็นโมดูลที่สร้างโดยในสำหรับแต่ละเซตจำกัดของตำแหน่งให้กำหนด A A {\displaystyle \mathbb {A} _{A}} A K . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}.} B {\displaystyle {\mathcal {B}}} A {\displaystyle A} A {\displaystyle A} K . {\displaystyle K.} v {\displaystyle v} M v {\displaystyle M_{v}} O v {\displaystyle O_{v}} B {\displaystyle {\mathcal {B}}} A v . {\displaystyle A_{v}.} P ⊃ P ∞ , {\displaystyle P\supset P_{\infty },}
A A ( P , α ) = ∏ v ∈ P A v × ∏ v ∉ P M v . {\displaystyle \mathbb {A} _{A}(P,\alpha )=\prod _{v\in P}A_{v}\times \prod _{v\notin P}M_{v}.} สามารถแสดงได้ว่ามีเซตจำกัดอยู่ซึ่งทำให้เป็นวงแหวนย่อยเปิดของถ้านอกจากนี้ยังเป็นผลรวมของวงแหวนย่อยทั้งหมดเหล่านี้ และสำหรับนิยามข้างต้นสอดคล้องกับนิยามของวงแหวนอะเดล P 0 {\displaystyle P_{0}} A A ( P , α ) {\displaystyle \mathbb {A} _{A}(P,\alpha )} A A {\displaystyle \mathbb {A} _{A}} P ⊃ P 0 . {\displaystyle P\supset P_{0}.} A A {\displaystyle \mathbb {A} _{A}} A = K {\displaystyle A=K}
ร่องรอยและบรรทัดฐาน ให้เป็นส่วนขยายจำกัด เนื่องจากและจากบทพิสูจน์ข้างต้นสามารถตีความได้ว่าเป็นวงแหวนย่อยปิดของสำหรับการฝังตัวนี้ ให้เขียน. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สำหรับทุกตำแหน่งของข้างต้นและสำหรับ ใดๆ, L / K {\displaystyle L/K} A K = A K ⊗ K K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}=\mathbb {A} _{K}\otimes _{K}K} A L = A K ⊗ K L {\displaystyle \mathbb {A} _{L}=\mathbb {A} _{K}\otimes _{K}L} A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} A L . {\displaystyle \mathbb {A} _{L}.} con L / K {\displaystyle \operatorname {con} _{L/K}} w {\displaystyle w} L {\displaystyle L} v {\displaystyle v} α ∈ A K {\displaystyle \alpha \in \mathbb {A} _{K}}
( con L / K ( α ) ) w = α v ∈ K v . {\displaystyle (\operatorname {con} _{L/K}(\alpha ))_{w}=\alpha _{v}\in K_{v}.} ให้เป็นหอคอยของฟิลด์ทั่วโลก จากนั้น M / L / K {\displaystyle M/L/K}
con M / K ( α ) = con M / L ( con L / K ( α ) ) ∀ α ∈ A K . {\displaystyle \operatorname {con} _{M/K}(\alpha )=\operatorname {con} _{M/L}(\operatorname {con} _{L/K}(\alpha ))\qquad \forall \alpha \in \mathbb {A} _{K}.} นอกจากนี้ การฉีดแบบธรรมชาติยังจำกัดอยู่เฉพาะกลุ่มหลักของอะเดลเท่านั้นcon {\displaystyle \operatorname {con} } K → L . {\displaystyle K\to L.}
ให้เป็นฐานของส่วนขยายฟิลด์ จากนั้นแต่ละสามารถเขียนได้เป็น โดยที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว แผนที่เป็นแผนที่ต่อเนื่อง กำหนดโดยขึ้นอยู่กับผ่านสมการ { ω 1 , … , ω n } {\displaystyle \{\omega _{1},\ldots ,\omega _{n}\}} L / K . {\displaystyle L/K.} α ∈ A L {\displaystyle \alpha \in \mathbb {A} _{L}} ∑ j = 1 n α j ω j {\displaystyle \textstyle \sum _{j=1}^{n}\alpha _{j}\omega _{j}} α j ∈ A K {\displaystyle \alpha _{j}\in \mathbb {A} _{K}} α ↦ α j {\displaystyle \alpha \mapsto \alpha _{j}} α i j {\displaystyle \alpha _{ij}} α {\displaystyle \alpha }
α ω 1 = ∑ j = 1 n α 1 j ω j , ⋮ α ω n = ∑ j = 1 n α n j ω j . {\displaystyle {\begin{aligned}\alpha \omega _{1}&=\sum _{j=1}^{n}\alpha _{1j}\omega _{j},\\&\vdots \\\alpha \omega _{n}&=\sum _{j=1}^{n}\alpha _{nj}\omega _{j}.\end{aligned}}} ต่อไปนี้ให้กำหนดร่องรอยและค่ามาตรฐานของเป็น α {\displaystyle \alpha }
Tr L / K ( α ) := Tr ( ( α i j ) i , j ) = ∑ i = 1 n α i i , N L / K ( α ) := N ( ( α i j ) i , j ) = det ( ( α i j ) i , j ) . {\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {Tr} _{L/K}(\alpha )&:=\operatorname {Tr} ((\alpha _{ij})_{i,j})=\sum _{i=1}^{n}\alpha _{ii},\\N_{L/K}(\alpha )&:=N((\alpha _{ij})_{i,j})=\det((\alpha _{ij})_{i,j}).\end{aligned}}} นี่คือร่องรอยและดีเทอร์มิแนนต์ของแผนที่เชิงเส้น
{ A L → A L x ↦ α x . {\displaystyle {\begin{cases}\mathbb {A} _{L}\to \mathbb {A} _{L}\\x\mapsto \alpha x.\end{cases}}} แผนที่เหล่านี้เป็นแผนที่ต่อเนื่องบนวงแหวนอะเดล และเป็นไปตามสมการทั่วไป:
Tr L / K ( α + β ) = Tr L / K ( α ) + Tr L / K ( β ) ∀ α , β ∈ A L , Tr L / K ( con ( α ) ) = n α ∀ α ∈ A K , N L / K ( α β ) = N L / K ( α ) N L / K ( β ) ∀ α , β ∈ A L , N L / K ( con ( α ) ) = α n ∀ α ∈ A K . {\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {Tr} _{L/K}(\alpha +\beta )&=\operatorname {Tr} _{L/K}(\alpha )+\operatorname {Tr} _{L/K}(\beta )&&\forall \alpha ,\beta \in \mathbb {A} _{L},\\\operatorname {Tr} _{L/K}(\operatorname {con} (\alpha ))&=n\alpha &&\forall \alpha \in \mathbb {A} _{K},\\N_{L/K}(\alpha \beta )&=N_{L/K}(\alpha )N_{L/K}(\beta )&&\forall \alpha ,\beta \in \mathbb {A} _{L},\\N_{L/K}(\operatorname {con} (\alpha ))&=\alpha ^{n}&&\forall \alpha \in \mathbb {A} _{K}.\end{aligned}}} นอกจากนี้ สำหรับและจะเหมือนกับร่องรอยและบรรทัดฐานของการขยายฟิลด์สำหรับหอคอยของฟิลด์ผลลัพธ์คือ α ∈ L {\displaystyle \alpha \in L} Tr L / K ( α ) {\displaystyle \operatorname {Tr} _{L/K}(\alpha )} N L / K ( α ) {\displaystyle N_{L/K}(\alpha )} L / K . {\displaystyle L/K.} M / L / K {\displaystyle M/L/K}
Tr L / K ( Tr M / L ( α ) ) = Tr M / K ( α ) ∀ α ∈ A M , N L / K ( N M / L ( α ) ) = N M / K ( α ) ∀ α ∈ A M . {\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {Tr} _{L/K}(\operatorname {Tr} _{M/L}(\alpha ))&=\operatorname {Tr} _{M/K}(\alpha )&&\forall \alpha \in \mathbb {A} _{M},\\N_{L/K}(N_{M/L}(\alpha ))&=N_{M/K}(\alpha )&&\forall \alpha \in \mathbb {A} _{M}.\end{aligned}}} นอกจากนี้ ยังสามารถพิสูจน์ได้ว่า: [ 18 ]
Tr L / K ( α ) = ( ∑ w | v Tr L w / K v ( α w ) ) v ∀ α ∈ A L , N L / K ( α ) = ( ∏ w | v N L w / K v ( α w ) ) v ∀ α ∈ A L . {\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {Tr} _{L/K}(\alpha )&=\left(\sum _{w|v}\operatorname {Tr} _{L_{w}/K_{v}}(\alpha _{w})\right)_{v}&&\forall \alpha \in \mathbb {A} _{L},\\N_{L/K}(\alpha )&=\left(\prod _{w|v}N_{L_{w}/K_{v}}(\alpha _{w})\right)_{v}&&\forall \alpha \in \mathbb {A} _{L}.\end{aligned}}}
ความแยกส่วนและความกะทัดรัดของภาพแนวทแยง ทฤษฎีบท [ 19 ] เป็นแบบไม่ต่อเนื่องและกระชับร่วมในโดยเฉพาะอย่างยิ่งปิดในK {\displaystyle K} A K . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}.} K {\displaystyle K} A K . {\displaystyle \mathbb {A} _{K}.} บทพิสูจน์ พิสูจน์กรณีที่ เป็นจำนวนไม่ต่อเนื่อง เพียงพอที่จะแสดงว่ามีบริเวณใกล้เคียงของซึ่งไม่มีจำนวนตรรกยะ อื่นใดอยู่ ภายใน กรณีทั่วไปสามารถพิสูจน์ได้โดยการเลื่อน นิยาม K = Q . {\displaystyle K=\mathbb {Q} .} Q ⊂ A Q {\displaystyle \mathbb {Q} \subset \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }} 0 {\displaystyle 0}
U := { ( α p ) p : ∀ p < ∞ , | α p | p ≤ 1 and | α ∞ | ∞ < 1 } = Z ^ × ( − 1 , 1 ) . {\displaystyle U:=\left\{(\alpha _{p})_{p}:\forall p<\infty ,\ |\alpha _{p}|_{p}\leq 1\quad {\text{and}}\quad |\alpha _{\infty }|_{\infty }<1\right\}={\widehat {\mathbb {Z} }}\times (-1,1).} U {\displaystyle U} เป็นย่านเปิดของมีการอ้างว่าให้แล้วและสำหรับทั้งหมดและดังนั้นนอกจากนี้และดังนั้น0 ∈ A Q . {\displaystyle 0\in \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }.} U ∩ Q = { 0 } . {\displaystyle U\cap \mathbb {Q} =\{0\}.} β ∈ U ∩ Q . {\displaystyle \beta \in U\cap \mathbb {Q} .} β ∈ Q {\displaystyle \beta \in \mathbb {Q} } | β | p ≤ 1 {\displaystyle |\beta |_{p}\leq 1} p {\displaystyle p} β ∈ Z . {\displaystyle \beta \in \mathbb {Z} .} β ∈ ( − 1 , 1 ) {\displaystyle \beta \in (-1,1)} β = 0. {\displaystyle \beta =0.}
ต่อไป เพื่อแสดงถึงความกะทัดรัด ให้กำหนด
W := { ( α p ) p : ∀ p < ∞ , | α p | p ≤ 1 and | α ∞ | ∞ ≤ 1 2 } = Z ^ × [ − 1 2 , 1 2 ] . {\displaystyle W:=\left\{(\alpha _{p})_{p}:\forall p<\infty ,\ |\alpha _{p}|_{p}\leq 1\quad {\text{and}}\quad |\alpha _{\infty }|_{\infty }\leq {\frac {1}{2}}\right\}={\widehat {\mathbb {Z} }}\times \left[-{\frac {1}{2}},{\frac {1}{2}}\right].} แต่ละองค์ประกอบในมีตัวแทนในนั่นคือ สำหรับแต่ละ จะ มีอยู่เช่นนั้นให้เป็นจำนวนเฉพาะใดๆ และเป็นจำนวนเฉพาะที่แล้วจะมีอยู่โดย ที่ และเช่นนั้นแทนที่ด้วยและให้เป็นจำนวนเฉพาะอีกตัวหนึ่ง แล้ว A Q / Q {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }/\mathbb {Q} } W {\displaystyle W} α ∈ A Q {\displaystyle \alpha \in \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }} β ∈ Q {\displaystyle \beta \in \mathbb {Q} } α − β ∈ W . {\displaystyle \alpha -\beta \in W.} α = ( α p ) p ∈ A Q {\displaystyle \alpha =(\alpha _{p})_{p}\in \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }} p {\displaystyle p} | α p | > 1. {\displaystyle |\alpha _{p}|>1.} r p = z p / p x p {\displaystyle r_{p}=z_{p}/p^{x_{p}}} z p ∈ Z {\displaystyle z_{p}\in \mathbb {Z} } x p ∈ N {\displaystyle x_{p}\in \mathbb {N} } | α p − r p | ≤ 1. {\displaystyle |\alpha _{p}-r_{p}|\leq 1.} α {\displaystyle \alpha } α − r p {\displaystyle \alpha -r_{p}} q ≠ p {\displaystyle q\neq p}
| α q − r p | q ≤ max { | α q | q , | r p | q } ≤ max { | α q | q , 1 } ≤ 1. {\displaystyle \left|\alpha _{q}-r_{p}\right|_{q}\leq \max \left\{|\alpha _{q}|_{q},|r_{p}|_{q}\right\}\leq \max \left\{|\alpha _{q}|_{q},1\right\}\leq 1.} ต่อไปนี้อาจกล่าวได้ว่า
| α q − r p | q ≤ 1 ⟺ | α q | q ≤ 1. {\displaystyle |\alpha _{q}-r_{p}|_{q}\leq 1\Longleftrightarrow |\alpha _{q}|_{q}\leq 1.} ข้อสรุปย้อนกลับนั้นเป็นจริงอย่างเห็นได้ชัด ข้อสรุปนี้เป็นจริงเพราะพจน์ทั้งสองของอสมการสามเหลี่ยมที่เข้มงวดจะเท่ากันก็ต่อเมื่อค่าสัมบูรณ์ของจำนวนเต็มทั้งสองแตกต่างกัน ผลที่ตามมาคือ เซตจำกัดของจำนวนเฉพาะที่ส่วนประกอบของไม่อยู่ในจะลดลงหนึ่งจำนวน ด้วยการทำซ้ำ สามารถอนุมานได้ว่ามีอยู่เช่นนั้นจากนั้นเลือกเช่นนั้นแล้วการฉายภาพต่อเนื่องเป็นการส่งทั่วถึง ดังนั้นซึ่งเป็นภาพต่อเนื่องของเซตกระชับ จึงเป็นเซตกระชับ α {\displaystyle \alpha } Z p {\displaystyle \mathbb {Z} _{p}} r ∈ Q {\displaystyle r\in \mathbb {Q} } α − r ∈ Z ^ × R . {\displaystyle \alpha -r\in {\widehat {\mathbb {Z} }}\times \mathbb {R} .} s ∈ Z {\displaystyle s\in \mathbb {Z} } α ∞ − r − s ∈ [ − 1 2 , 1 2 ] . {\displaystyle \alpha _{\infty }-r-s\in [-{\tfrac {1}{2}},{\tfrac {1}{2}}].} α − ( r + s ) ∈ W . {\displaystyle \alpha -(r+s)\in W.} π : W → A Q / Q {\displaystyle \pi :W\to \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }/\mathbb {Q} } A Q / Q {\displaystyle \mathbb {A} _{\mathbb {Q} }/\mathbb {Q} }
บทสรุป. ให้เป็นปริมาณเวกเตอร์มิติจำกัดเหนือแล้วจะเป็นแบบไม่ต่อเนื่องและกระชับร่วมในE {\displaystyle E} K . {\displaystyle K.} E {\displaystyle E} A E . {\displaystyle \mathbb {A} _{E}.}
ทฤษฎีบทการประมาณค่า ทฤษฎีบทการประมาณค่าแบบอ่อน [ 20 ] ให้เป็นการประเมินค่าที่ไม่เท่ากันของให้เป็นการเติมเต็มของ เมื่อเทียบกับฝังในแนวทแยงมุมในจากนั้นจะหนาแน่นทุกที่ ในกล่าวอีกนัยหนึ่ง สำหรับแต่ละและสำหรับแต่ละจะมีอยู่เช่นนั้น| ⋅ | 1 , … , | ⋅ | N {\displaystyle |\cdot |_{1},\ldots ,|\cdot |_{N}} K . {\displaystyle K.} K n {\displaystyle K_{n}} K {\displaystyle K} | ⋅ | n . {\displaystyle |\cdot |_{n}.} K {\displaystyle K} K 1 × ⋯ × K N . {\displaystyle K_{1}\times \cdots \times K_{N}.} K {\displaystyle K} K 1 × ⋯ × K N . {\displaystyle K_{1}\times \cdots \times K_{N}.} ε > 0 {\displaystyle \varepsilon >0} ( α 1 , … , α N ) ∈ K 1 × ⋯ × K N {\displaystyle (\alpha _{1},\ldots ,\alpha _{N})\in K_{1}\times \cdots \times K_{N}} ξ ∈ K {\displaystyle \xi \in K} ∀ n ∈ { 1 , … , N } : | α n − ξ | n < ε . {\displaystyle \forall n\in \{1,\ldots ,N\}:\quad |\alpha _{n}-\xi |_{n}<\varepsilon .} ทฤษฎีบทการประมาณค่าที่แข็งแกร่ง [ 21 ] ให้เป็นสถานที่ของกำหนดv 0 {\displaystyle v_{0}} K . {\displaystyle K.} V := ∏ v ≠ v 0 ′ K v . {\displaystyle V:={\prod _{v\neq v_{0}}}'K_{v}.} จากนั้นก็มีความหนาแน่นในK {\displaystyle K} V . {\displaystyle V.} หมายเหตุ สนามทั่วโลกเป็นแบบไม่ต่อเนื่องในวงแหวนอะเดล ทฤษฎีบทการประมาณค่าแบบเข้มข้นบอกเราว่า หากละเว้นตำแหน่งหนึ่งตำแหน่งหรือมากกว่านั้น คุณสมบัติของความเป็นแบบไม่ต่อเนื่องจะเปลี่ยนเป็นความหนาแน่นของK {\displaystyle K} K . {\displaystyle K.}
ผลที่ตามมาทางคณิตศาสตร์ ทฤษฎีบท (ความจำกัดของจำนวนชั้นของฟิลด์จำนวน) ให้เป็นฟิลด์จำนวน แล้วK {\displaystyle K} | Cl K | < ∞ . {\displaystyle |\operatorname {Cl} _{K}|<\infty .} หลักฐาน แผนที่
{ I K 1 → J K ( ( α v ) v < ∞ , ( α v ) v | ∞ ) ↦ ∏ v < ∞ p v v ( α v ) {\displaystyle {\begin{cases}I_{K}^{1}\to J_{K}\\\left((\alpha _{v})_{v<\infty },(\alpha _{v})_{v|\infty }\right)\mapsto \prod _{v<\infty }{\mathfrak {p}}_{v}^{v(\alpha _{v})}\end{cases}}} เป็นฟังก์ชันทั่วถึง ดังนั้นจึงเป็นภาพต่อเนื่องของเซตกระชับดังนั้น จึงเป็นเซตกระชับ นอกจากนี้ยังเป็นเซตไม่ต่อเนื่องและจึงเป็นเซตจำกัด Cl K {\displaystyle \operatorname {Cl} _{K}} I K 1 / K × . {\displaystyle I_{K}^{1}/K^{\times }.} Cl K {\displaystyle \operatorname {Cl} _{K}}
หมายเหตุ มีผลลัพธ์ที่คล้ายกันสำหรับกรณีของฟิลด์ฟังก์ชันทั่วโลก ในกรณีนี้ กลุ่มตัวหารที่เรียกว่าจะถูกกำหนดขึ้น สามารถแสดงได้ว่าผลหารของเซตของตัวหารทั้งหมดที่มีดีกรีโดยเซตของตัวหารหลักเป็นกลุ่มจำกัด[ 22 ] 0 {\displaystyle 0}
ให้เป็นเซตจำกัดของสถานที่ กำหนดให้ P ⊃ P ∞ {\displaystyle P\supset P_{\infty }}
Ω ( P ) := ∏ v ∈ P K v × × ∏ v ∉ P O v × = ( A K ( P ) ) × , E ( P ) := K × ∩ Ω ( P ) . {\displaystyle {\begin{aligned}\Omega (P)&:=\prod _{v\in P}K_{v}^{\times }\times \prod _{v\notin P}O_{v}^{\times }=(\mathbb {A} _{K}(P))^{\times },\\E(P)&:=K^{\times }\cap \Omega (P).\end{aligned}}} ดังนั้น จึงเป็นกลุ่มย่อยของซึ่งประกอบด้วยสมาชิกทั้งหมดที่สอดคล้องกับเงื่อนไขสำหรับทุกเนื่องจากเป็นกลุ่มย่อยแบบไม่ต่อเนื่องในดังนั้นจึงเป็นกลุ่มย่อยแบบไม่ต่อเนื่องของและด้วยเหตุผลเดียวกันจึงเป็นกลุ่มย่อยแบบไม่ต่อเนื่องในE ( P ) {\displaystyle E(P)} K × {\displaystyle K^{\times }} ξ ∈ K × {\displaystyle \xi \in K^{\times }} v ( ξ ) = 0 {\displaystyle v(\xi )=0} v ∉ P . {\displaystyle v\notin P.} K × {\displaystyle K^{\times }} I K {\displaystyle I_{K}} E ( P ) {\displaystyle E(P)} Ω ( P ) {\displaystyle \Omega (P)} E ( P ) {\displaystyle E(P)} Ω 1 ( P ) := Ω ( P ) ∩ I K 1 . {\displaystyle \Omega _{1}(P):=\Omega (P)\cap I_{K}^{1}.}
นิยามทางเลือกอีกแบบคือโดยที่เป็นวงแหวนย่อยของที่กำหนดโดย E ( P ) = K ( P ) × {\displaystyle E(P)=K(P)^{\times }} K ( P ) {\displaystyle K(P)} K {\displaystyle K}
K ( P ) := K ∩ ( ∏ v ∈ P K v × ∏ v ∉ P O v ) . {\displaystyle K(P):=K\cap \left(\prod _{v\in P}K_{v}\times \prod _{v\notin P}O_{v}\right).} ด้วยเหตุนี้ จึงประกอบด้วยองค์ประกอบทั้งหมดที่ตรงตามความต้องการทั้งหมดK ( P ) {\displaystyle K(P)} ξ ∈ K {\displaystyle \xi \in K} v ( ξ ) ≥ 0 {\displaystyle v(\xi )\geq 0} v ∉ P . {\displaystyle v\notin P.}
บทตั้ง. ให้เซตต่อไปนี้เป็นเซตจำกัด: 0 < c ≤ C < ∞ . {\displaystyle 0<c\leq C<\infty .} { η ∈ E ( P ) : { | η v | v = 1 ∀ v ∉ P , c ≤ | η v | v ≤ C ∀ v ∈ P . } } . {\displaystyle \left\{\eta \in E(P):\left.{\begin{cases}|\eta _{v}|_{v}=1&\forall v\notin P,\\c\leq |\eta _{v}|_{v}\leq C&\forall v\in P.\end{cases}}\right\}\right\}.} พิสูจน์. นิยาม
W := { ( α v ) v : { | α v | v = 1 ∀ v ∉ P , c ≤ | α v | v ≤ C ∀ v ∈ P . } } . {\displaystyle W:=\left\{(\alpha _{v})_{v}:\left.{\begin{cases}|\alpha _{v}|_{v}=1&\forall v\notin P,\\c\leq |\alpha _{v}|_{v}\leq C&\forall v\in P.\end{cases}}\right\}\right\}.} W {\displaystyle W} เป็นเซตกระชับ และเซตที่อธิบายไว้ข้างต้นคือจุดตัดของกับกลุ่มย่อยแบบไม่ต่อเนื่องในและดังนั้นจึงเป็นเซตจำกัด W {\displaystyle W} K × {\displaystyle K^{\times }} I K {\displaystyle I_{K}}
บทตั้ง. ให้เป็นเซตของสมาชิกทั้งหมดโดยที่สำหรับทุกแล้วเป็นกลุ่มของรากทั้งหมดของเอกภาพของโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เป็นกลุ่มจำกัดและเป็นกลุ่มวัฏจักรE {\displaystyle E} ξ ∈ K {\displaystyle \xi \in K} | ξ | v = 1 {\displaystyle |\xi |_{v}=1} v . {\displaystyle v.} E = μ ( K ) {\displaystyle E=\mu (K)} K . {\displaystyle K.} บทพิสูจน์ รากทั้งหมดของเอกภาพของมีค่าสัมบูรณ์เท่ากับ ดังนั้นสำหรับบทกลับ โปรดสังเกตว่าบทตั้งก่อนหน้านี้ที่มีและใดๆ ก็ตามหมายความว่าเป็นเซตจำกัด ยิ่งไปกว่านั้นสำหรับแต่ละเซตจำกัดของตำแหน่งสุดท้าย สมมติว่ามีอยู่ซึ่งไม่ใช่รากของเอกภาพของแล้วสำหรับทุกซึ่งขัดแย้งกับความเป็นเซตจำกัดของK {\displaystyle K} 1 {\displaystyle 1} μ ( K ) ⊂ E . {\displaystyle \mu (K)\subset E.} c = C = 1 {\displaystyle c=C=1} P {\displaystyle P} E {\displaystyle E} E ⊂ E ( P ) {\displaystyle E\subset E(P)} P ⊃ P ∞ . {\displaystyle P\supset P_{\infty }.} ξ ∈ E {\displaystyle \xi \in E} K . {\displaystyle K.} ξ n ≠ 1 {\displaystyle \xi ^{n}\neq 1} n ∈ N {\displaystyle n\in \mathbb {N} } E . {\displaystyle E.}
ทฤษฎีบทหน่วย เป็นผลคูณโดยตรงของและกลุ่มที่สมมาตรกับโดยที่ถ้าและถ้า[ 23 ] E ( P ) {\displaystyle E(P)} E {\displaystyle E} Z s {\displaystyle \mathbb {Z} ^{s}} s = 0 {\displaystyle s=0} P = ∅ {\displaystyle P=\emptyset } s = | P | − 1 {\displaystyle s=|P|-1} P ≠ ∅ . {\displaystyle P\neq \emptyset .} ทฤษฎีบทเอกลักษณ์ของดิริชเลต์ ให้เป็นฟิลด์จำนวน แล้วK {\displaystyle K} O × ≅ μ ( K ) × Z r + s − 1 , {\displaystyle O^{\times }\cong \mu (K)\times \mathbb {Z} ^{r+s-1},} โดยที่คือกลุ่มวัฏจักรจำกัดของรากทั้งหมดของเอกภาพคือจำนวนการฝังตัวจริงของและคือจำนวนคู่สังยุคของการฝังตัวเชิงซ้อนของμ ( K ) {\displaystyle \mu (K)} K {\displaystyle K} r {\displaystyle r} K {\displaystyle K} s {\displaystyle s} K . {\displaystyle K.} [ K : Q ] = r + 2 s . {\displaystyle [K:\mathbb {Q} ]=r+2s.}
หมายเหตุ ทฤษฎีบทหน่วยเป็นการสรุปทั่วไปของทฤษฎีบทหน่วยของดิริชเลต์ เพื่อให้เห็นเช่นนี้ ให้เป็นฟิลด์จำนวน เป็นที่ทราบกันอยู่แล้วว่ากำหนดให้และสังเกต ว่า จากนั้นจะมี K {\displaystyle K} E = μ ( K ) {\displaystyle E=\mu (K)} P = P ∞ {\displaystyle P=P_{\infty }} | P ∞ | = r + s . {\displaystyle |P_{\infty }|=r+s.}
E × Z r + s − 1 = E ( P ∞ ) = K × ∩ ( ∏ v | ∞ K v × × ∏ v < ∞ O v × ) ≅ K × ∩ ( ∏ v < ∞ O v × ) ≅ O × . {\displaystyle {\begin{aligned}E\times \mathbb {Z} ^{r+s-1}=E(P_{\infty })&=K^{\times }\cap \left(\prod _{v|\infty }K_{v}^{\times }\times \prod _{v<\infty }O_{v}^{\times }\right)\\&\cong K^{\times }\cap \left(\prod _{v<\infty }O_{v}^{\times }\right)\\&\cong O^{\times }.\end{aligned}}}
ความเป็นคู่สำหรับปริภูมิเวกเตอร์อะเดลิก คุณสมบัติความเป็นคู่ในตัวเองของวงแหวนอะเดลขยายไปสู่ปริภูมิเวกเตอร์อะเดล
ทฤษฎีบท (คู่พีชคณิตและต่อเนื่องของวงแหวนอะเดล) [ 24 ] ให้เป็นอักขระที่ไม่ธรรมดาของซึ่งเป็นอักขระธรรมดาบนให้เป็นปริภูมิเวกเตอร์มิติจำกัดเหนือให้และเป็นคู่พีชคณิตของและแทนคู่โทโพโลยีของด้วยและใช้และเพื่อระบุการจับคู่เชิงเส้นคู่ตามธรรมชาติบนและจากนั้นสูตรχ {\displaystyle \chi } A K {\displaystyle \mathbb {A} _{K}} K . {\displaystyle K.} E {\displaystyle E} K . {\displaystyle K.} E ⋆ {\displaystyle E^{\star }} A E ⋆ {\displaystyle \mathbb {A} _{E}^{\star }} E {\displaystyle E} A E . {\displaystyle \mathbb {A} _{E}.} A E {\displaystyle \mathbb {A} _{E}} A E ′ {\displaystyle \mathbb {A} _{E}'} ⟨ ⋅ , ⋅ ⟩ {\displaystyle \langle \cdot ,\cdot \rangle } [ ⋅ , ⋅ ] {\displaystyle [\cdot ,\cdot ]} A E × A E ′ {\displaystyle \mathbb {A} _{E}\times \mathbb {A} _{E}'} A E × A E ⋆ . {\displaystyle \mathbb {A} _{E}\times \mathbb {A} _{E}^{\star }.} ⟨ e , e ′ ⟩ = χ ( [ e , e ⋆ ] ) {\displaystyle \langle e,e'\rangle =\chi ([e,e^{\star }])} สำหรับทุก ๆการกำหนดไอโซมอร์ฟิซึมจากไปยังโดยที่และยิ่งไปกว่านั้น ถ้าสอดคล้องกับสำหรับทุก ๆแล้วe ∈ A E {\displaystyle e\in \mathbb {A} _{E}} e ⋆ ↦ e ′ {\displaystyle e^{\star }\mapsto e'} A E ⋆ {\displaystyle \mathbb {A} _{E}^{\star }} A E ′ {\displaystyle \mathbb {A} _{E}'} e ′ ∈ A E ′ {\displaystyle e'\in \mathbb {A} _{E}'} e ⋆ ∈ A E ⋆ . {\displaystyle e^{\star }\in \mathbb {A} _{E}^{\star }.} e ⋆ ∈ A E ⋆ {\displaystyle e^{\star }\in \mathbb {A} _{E}^{\star }} χ ( [ e , e ⋆ ] ) = 1 {\displaystyle \chi ([e,e^{\star }])=1} e ∈ E {\displaystyle e\in E} e ⋆ ∈ E ⋆ . {\displaystyle e^{\star }\in E^{\star }.}
แหล่งที่มา บัมพ์, แดเนียล (1997), รูปแบบอัตโนมัติและการแทนค่า , การศึกษาคณิตศาสตร์ขั้นสูงของเคมบริดจ์, เล่มที่ 55, สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, ISBN 978-0-521-65818-8 Cassels, John ; Fröhlich, Albrecht (1967). ทฤษฎีจำนวนเชิงพีชคณิต: รายงานการประชุมเชิงปฏิบัติการที่จัดโดยสมาคมคณิตศาสตร์แห่งลอนดอน (สถาบันการศึกษาขั้นสูงของนาโต) เล่มที่ XVIII. ลอนดอน: Academic Press. ISBN 978-0-12-163251-9 . 366 หน้าเดตมาร์, แอนตัน (2010) Automorphe Formen (ในภาษาเยอรมัน) ฉบับที่ 8. เบอร์ลิน; ไฮเดลเบิร์ก (UA): สปริงเกอร์ไอเอสบีเอ็น 978-3-642-12389-4 . 250 หน้าNeukirch, Jürgen (1999), ทฤษฎีจำนวนพีชคณิต , Grundlehren der mathematischen Wissenschaften, vol. 322 แปลโดย Schappacher, Norbert, Springer, ISBN 978-3-540-65399-8 Ramakrishnan, Dinakar; Valenza, Robert J. (1999), การวิเคราะห์ฟูริเยร์บนฟิลด์จำนวน , ตำราระดับบัณฑิตศึกษาทางคณิตศาสตร์, เล่มที่ 186, Springer, ISBN 978-0-387-98436-0 Tate, John ( 1967), "การวิเคราะห์ฟูริเยร์ในฟิลด์จำนวน และฟังก์ชันซีตาของเฮคเค" ใน Cassels, JWS; Fröhlich, Albrecht (บรรณาธิการ), ทฤษฎีจำนวนเชิงพีชคณิต , ลอนดอน: Academic Press, หน้า 305–347 Tate, John (1968), "Rescues of differentials on curves", Annales scientifiques de l'École Normale Supérieure , 4, 1 (1): 149– 159, doi : 10.24033/asens.1162 , Zbl 0159.22702Weil, André (1967). ทฤษฎีจำนวนพื้นฐาน เล่มที่ 18. เบอร์ลิน; ไฮเดลเบิร์ก; นิวยอร์ก: Springer. ISBN 978-3-662-00048-9 . 294 หน้าWeil, André (1995), ทฤษฎีจำนวนพื้นฐาน , คลาสสิกในคณิตศาสตร์, Springer, ISBN 978-3-540-58655-5
ลิงก์ภายนอก วง Adele แก้ปัญหาอะไร? มีหนังสือดีๆ เกี่ยวกับอเดลอยู่บ้าง