อุดมคติที่แตกต่างกัน
ในทฤษฎีจำนวนพีชคณิตไอเดียลที่แตกต่างกัน ( บางครั้งเรียกง่ายๆ ว่าไอเดียลที่แตกต่างกัน ) ถูกกำหนดขึ้นเพื่อวัดการขาดความเป็นคู่ (ที่เป็นไปได้) ในวงแหวนของจำนวนเต็มของฟิลด์จำนวนพีชคณิตKโดยสัมพันธ์กับร่องรอยของฟิลด์จากนั้นมันจะเข้ารหัส ข้อมูล การแตกแขนงสำหรับไอเดียลเฉพาะของวงแหวนของจำนวนเต็ม ไอเดียลนี้ถูกนำเสนอโดยRichard Dedekindในปี 1882 [ 1 ] [ 2 ]
คำนิยาม
ถ้าO คือวงแหวนของจำนวนเต็มของKและtrแทนร่องรอยของฟิลด์จากKไปยังฟิลด์จำนวนตรรกยะQแล้ว
เป็นรูปแบบกำลังสองเชิงอินทิกรัลบนO ค่า ดิสคริมิแนนต์ของมันในฐานะรูปแบบกำลังสองไม่จำเป็นต้องเป็น +1 (อันที่จริงสิ่งนี้เกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่K = Q เท่านั้น ) กำหนด อินเวอร์ สดิฟ เฟอเรนซ์ หรือ โคดิ ฟเฟอเรนซ์[ 3 ] [ 4 ]หรือโมดูลเสริมของเดเดคินด์[ 5 ]เป็นเซตIของx ∈ Kโดยที่ tr( xy ) เป็นจำนวนเต็มสำหรับy ทั้งหมด ในO แล้วIเป็นอุดมคติเศษส่วนของKที่มีO ตามคำนิยามอุดมคติดิฟเฟอเรนซ์ δ K อุดมคติเศษส่วนผกผันI −1 : มันเป็นอุดมคติของO
บรรทัดฐานในอุดมคติของδ เท่ากับอุดมคติของZที่สร้างขึ้นโดยดิ สคริมิแน น ต์สนามD ของ K
ความแตกต่างขององค์ประกอบ α ของKกับพหุนามขั้นต่ำfถูกกำหนดให้เป็น δ(α) = f ′(α) ถ้า α สร้างฟิลด์K (และเป็นศูนย์ในกรณีอื่น): [ 6 ]เราอาจเขียนได้ว่า
โดยที่ α ( i )วิ่งผ่านรากทั้งหมดของพหุนามลักษณะเฉพาะของ α ยกเว้น α เอง[ 7 ] อุดมคติที่แตกต่างกันถูกสร้างขึ้นโดยความแตกต่างของจำนวนเต็ม α ทั้งหมดในO K 6 ] [ 8 ] นี่ คือคำจำกัดความดั้งเดิมของ Dedekind [ 9 ]
ความแตกต่างนี้ยังถูกกำหนดไว้สำหรับการขยายระดับจำกัดของฟิลด์เฉพาะที่ด้วยมันมีบทบาทพื้นฐานในทฤษฎีทวิภาวะของปอนทรียาจินสำหรับฟิลด์ p- adic
ความแตกต่างเชิงสัมพัทธ์
ความแตกต่างเชิงสัมพัทธ์ δ ถูกกำหนดในลักษณะเดียวกันสำหรับการขยายฟิลด์จำนวนL / Kบรรทัดฐานเชิงสัมพัทธ์ของความแตกต่างเชิงสัมพัทธ์จะเท่ากับดิสคริมิแนนต์เชิงสัมพัทธ์ Δ L / K [ 10 ]ฟิลด์ L / K / Fความ แตก ต่าง เชิง สัมพัทธ์มีความสัมพันธ์กันโดย δ = δ δ [ 5 ] [ 11 ]
ความแตกต่างสัมพัทธ์เท่ากับตัวทำลายของโมดูลเชิงอนุพันธ์ Kähler สัมพัทธ์ : [ 10 ] [ 12 ]
ชั้นอุดมคติของความแตกต่างสัมพัทธ์ δ เป็นกำลังสองในกลุ่มชั้นของO เสมอ ซึ่งเป็นวงแหวนของจำนวนเต็มของL [ 13 ] เนื่องจากดิสคริมิแนนต์สัมพัทธ์คือบรรทัดฐานของความ แตก ต่างสัมพัทธ์ จึงเป็นกำลังสองของชั้นในกลุ่มชั้นของO [ 14 ]อันที่จริง มันคือกำลังสองของชั้น SteinitzสำหรับO ในฐานะโมดูลO [ 15 ]
ผลพวง
ความแตกต่างเชิงสัมพัทธ์เข้ารหัส ข้อมูล การแตกแขนงของส่วนขยายฟิลด์L / KอุดมคติเฉพาะpของKจะแตกแขนงในL ก็ต่อ เมื่อการแยกตัวประกอบของpในLประกอบด้วยจำนวนเฉพาะของLที่มีกำลังมากกว่า 1: ซึ่งจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อpหารค่าดิสคริมิแนนต์เชิงสัมพัทธ์ ΔL กล่าวให้แม่นยำยิ่งขึ้นคือ ถ้า
- p = P e (1) ... P e ( k )
หากการแยกตัวประกอบของpเป็นอุดมคติเฉพาะของLแล้วP จะหารความแตกต่างสัมพัทธ์ δ ก็ต่อเมื่อP มีการแตกแขนง นั่นคือ ก็ต่อเมื่อดัชนีการแตกแขนงe ( i ) มากกว่า 1 [ 11 ] [ 16 ] เลขชี้กำลังที่แน่นอนซึ่งจำนวนเฉพาะที่แตกแขนงP หาร δ เรียกว่าเลขชี้กำลังเชิงอนุพันธ์ของPและเท่ากับe − 1 ถ้าPมีการแตกแขนงแบบสงบนั่นคือ เมื่อPไม่หารe [ 17 ] ในกรณีที่P มี การ แตกแขนงแบบรุนแรง เลขชี้กำลังเชิง อนุพันธ์จะอยู่ในช่วงeถึงe + e ν (e) − 1 [ 16 ] [ 18 ] [ 19 ] เลขชี้กำลังเชิงอนุพันธ์สามารถคำนวณได้จากลำดับของกลุ่มการแตกแขนงที่สูงกว่าสำหรับส่วนขยายกาโลอิส : [ 20 ]
การคำนวณในพื้นที่
ความแตกต่างอาจถูกกำหนดสำหรับส่วนขยายของฟิลด์ท้องถิ่นL / Kในกรณีนี้ เราอาจถือว่าส่วนขยายนั้นเรียบง่ายสร้างขึ้นโดยองค์ประกอบดั้งเดิม α ซึ่งสร้างฐานปริพันธ์กำลัง ด้วยเช่นกัน ถ้าfเป็นพหุนามขั้นต่ำสำหรับ α แล้ว ความแตกต่างจะถูกสร้างขึ้นโดย f' (α)
หมายเหตุ
- ^เดเดคินด์ 1882
- ^บูร์บากิ 1994หน้า 102
- ^ Serre 1979 , หน้า 50
- ↑โฟรห์ลิช แอนด์ เทย์เลอร์ 1991 , p. 125
- ^ a b Neukirch 1999 , หน้า 195
- ↑ ab narkiewicz 1990 , p. 160
- ^เฮคเค 1981หน้า 116
- ^เฮคเค 1981หน้า 121
- ^ Neukirch 1999 , หน้า 197–198
- ^ a b Neukirch 1999 , หน้า 201
- อรรถ เป็นขโฟรห์ลิช และเทย์เลอร์ 1991พี. 126
- ^ Serre 1979 , หน้า 59
- ^เฮคเค 1981หน้า 234–236
- ^ Narkiewicz 1990 , หน้า 304
- ^ Narkiewicz 1990 , หน้า 401
- ^ a b Neukirch 1999 , หน้า 199
- ^ Narkiewicz 1990 , หน้า 166
- ^ไวส์ 1976หน้า 114
- ↑นาร์คีวิซ 1990 , หน้า 194, 270
- ^ไวส์ 1976หน้า 115