กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

แบบฟอร์ม Pfister

ใน ทางคณิตศาสตร์ รูป แบบฟิสเตอร์ (Pfister form) เป็น รูปแบบกำลังสอง ชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ ซึ่งอัลเบรช ต์ ฟิสเตอร์ (Albrecht Pfister) ได้นำเสนอไว้ในปี 1965...

แบบฟอร์ม Pfister

ในทางคณิตศาสตร์รูปแบบฟิสเตอร์ (Pfister form) เป็น รูปแบบกำลังสองชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ ซึ่งอัลเบรช ต์ ฟิสเตอร์ (Albrecht Pfister)ได้นำเสนอไว้ในปี 1965 ต่อไปนี้จะพิจารณารูปแบบกำลังสองบนฟิลด์Fที่มีลักษณะเฉพาะไม่ใช่ 2 สำหรับจำนวนธรรมชาติnรูปแบบฟิสเตอร์n เท่า บนFคือรูปแบบกำลังสองที่มีมิติ 2n ซึ่งสามารถเขียนได้ในรูปผลคูณเทนเซอร์ของรูปแบบกำลังสอง

เอ1,เอ2,,เอn1,เอ11,เอ21,เอn,{\displaystyle \langle \!\langle a_{1},a_{2},\ldots ,a_{n}\rangle \!\rangle \cong \langle 1,-a_{1}\rangle \otimes \langle 1,-a_{2}\rangle \otimes \cdots \otimes \langle 1,-a_{n}\rangle ,}

สำหรับองค์ประกอบที่ไม่เป็นศูนย์บางส่วนa , ..., a ของF [ 1 ] (ผู้เขียนบางคนละเว้นเครื่องหมายในคำจำกัดความนี้ สัญลักษณ์ที่นี่ทำให้ความสัมพันธ์กับทฤษฎี K ของ Milnor ง่าย ขึ้น ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป) รูปแบบ Pfister nเท่าสามารถสร้างขึ้นแบบอุปนัยจากรูปแบบ Pfister ( n −1) เท่า qและองค์ประกอบที่ไม่เป็นศูนย์aของFได้เช่นกันq(เอ)q{\displaystyle q\oplus (-a)q}.

ดังนั้นรูปทรงของ Pfister แบบ 1 พับและ 2 พับจึงมีลักษณะดังนี้:

เอ1,เอ=x2เอy2{\displaystyle \langle \!\langle a\rangle \!\rangle \cong \langle 1,-a\rangle =x^{2}-ay^{2}}.
เอ,1,เอ,,เอ=x2เอy2z2+เอ2.{\displaystyle \langle \!\langle a,b\rangle \!\rangle \cong \langle 1,-a,-b,ab\rangle =x^{2}-ay^{2}-bz^{2}+abw^{2}.}

สำหรับn ≤ 3 รูปแบบ Pfister แบบ nเท่าจะเป็นรูปแบบบรรทัดฐานของพีชคณิตการประกอบ [ 2 ] ใน กรณีนั้นรูปแบบ Pfister แบบn เท่าสองรูปแบบจะ สมสัณฐานกันก็ต่อเมื่อพีชคณิตการประกอบที่สอดคล้องกันสมสัณฐานกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สิ่งนี้ทำให้เกิดการจำแนกประเภทของพีชคณิตอ็อกโทเนียน

รูป แบบ Pfister nเท่าสร้างกำลังn ของอุดมคติพื้นฐานของวงแหวน Witt ของ Fโดยการ บวก [ 2 ]

ลักษณะเฉพาะ

รูปแบบกำลังสองqบนฟิลด์Fเป็นแบบทวีคูณถ้าสำหรับเวกเตอร์ของตัวแปรxและyเราสามารถเขียนq ( x ) .q ( y ) = q ( z ) สำหรับเวกเตอร์z บางตัว ของฟังก์ชันตรรกยะในxและyบนF รูปแบบกำลังสองแบบไอโซโทรปิกเป็นแบบทวีคูณ[ 3 ] สำหรับรูปแบบกำลังสองแบบแอนไอโซโทรปิก รูปแบบ ของ Pfister เป็นแบบทวีคูณ และในทางกลับกัน[ 4 ]

สำหรับฟอร์ม Pfister n เท่า โดยที่ n ≤ 3 นั้น เป็นที่ทราบกันมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 แล้ว ในกรณีนั้นzสามารถถือได้ว่าเป็นฟังก์ชันทวิเชิงเส้นในxและyโดยอาศัยคุณสมบัติของพีชคณิตการประกอบ การค้นพบที่น่าทึ่งของ Pfister ก็คือฟอร์ม Pfister n เท่า สำหรับ n ทุกค่า มีคุณสมบัติการคูณในความหมายทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชันตรรกยะ ตัวอย่างเช่น เขาได้สรุปว่า สำหรับฟิลด์F ใดๆ และจำนวนธรรมชาติn ใดๆ เซตของผลรวมของกำลังสอง2nในFนั้นปิดภายใต้การคูณ โดยใช้ฟอร์มกำลังสองนั้น x12++x2n2{\displaystyle x_{1}^{2}+\cdots +x_{2^{n}}^{2}} เป็น รูปแบบ Pfister nเท่า (กล่าวคือ1,,1{\displaystyle \langle \!\langle -1,\ldots ,-1\rangle \!\rangle }). [ 5 ]

ลักษณะเด่นอีกประการหนึ่งของรูปแบบ Pfister คือ รูปแบบ Pfister ที่เป็นไอโซโทรปิกทุกรูปแบบนั้นเป็นไฮเปอร์โบลิก กล่าวคือ เป็นไอโซมอร์ฟิกกับผลรวมโดยตรงของสำเนาของระนาบไฮเปอร์โบลิก1,1{\displaystyle \langle 1,-1\rangle }คุณสมบัตินี้ยังแสดงลักษณะเฉพาะของฟอร์ม Pfister ดังต่อไปนี้: ถ้าqเป็นฟอร์มกำลังสองแบบแอนไอโซโทรปิกเหนือฟิลด์Fและถ้าq กลายเป็นไฮเปอร์โบลิกเหนือฟิลด์ส่วนขยาย Eทุกฟิลด์ที่ทำให้qกลายเป็นไอโซโทรปิกเหนือEแล้วqจะสมสัณฐานกับa φ สำหรับa ที่ไม่ใช่ศูนย์บางตัว ในFและฟอร์ม Pfister φ บางตัวเหนือ F [ 6 ]

ความเชื่อมโยงกับทฤษฎีK

ให้k ( F ) เป็นกลุ่มK ของ Milnorที่nมอดูล 2 มีโฮโมมอร์ฟิซึมจากk ( F ) ไปยังผลหารI n / I n +1ในวงแหวน Witt ของFซึ่งกำหนดโดย

{เอ1,,เอn}เอ1,เอ2,,เอn,{\displaystyle \{a_{1},\ldots ,a_{n}\}\mapsto \langle \!\langle a_{1},a_{2},\ldots ,a_{n}\rangle \!\rangle ,}

โดยที่ภาพเป็น รูปแบบ Pfister nเท่า[ 7 ] โฮโมมอร์ฟิซึมเป็นแบบทั่วถึงเนื่องจากรูปแบบ Pfister สร้างI n ขึ้นมาแบบบวก ส่วนหนึ่งของสมมติฐาน Milnorซึ่งพิสูจน์โดย Orlov, Vishik และVoevodskyระบุว่าโฮโมมอร์ฟิซึมนี้เป็นไอโซมอร์ฟิซึมk ( F ) ≅ I n / I n +1 [ 8 ] ซึ่งให้คำอธิบายที่ชัดเจนของกลุ่มอาเบเลียนI n / I n +1โดยใช้ตัวสร้างและความสัมพันธ์อีกส่วนหนึ่งของสมมติฐาน Milnor ซึ่งพิสูจน์โดย Voevodsky กล่าวว่าk n F ) (และด้วยเหตุนี้I n / I n +1 ) แมปแบบไอโซมอร์ฟิกไปยังกลุ่มโคฮอโมโลยี Galois H n ( F , F )

เพื่อนบ้านของฟิสเตอร์

เพื่อนบ้านของ Pfisterคือฟอร์มแอนิโซโทรปิก σ ซึ่งสมมาตรกับฟอร์มย่อยของa φ สำหรับa ที่ไม่ใช่ศูนย์บางตัว ในFและฟอร์ม Pfister φ บางตัวที่มี dim φ < 2 dim σ [ 9 ] ฟอร์ม Pfister φ ที่เกี่ยวข้องจะถูกกำหนดจนถึงสมมาตรโดย σ ทุกฟอร์มแอนิโซโทรปิกที่มีมิติ 3 เป็นเพื่อนบ้านของ Pfister; ฟอร์มแอนิโซโทรปิกที่มีมิติ 4 เป็นเพื่อนบ้านของ Pfister ก็ต่อเมื่อดิสคริมิแนนต์ ของมัน ในF * /( F * ) 2เป็นศูนย์[ 10 ]ฟิลด์Fมีคุณสมบัติว่าทุกฟอร์มแอนิโซโทรปิก 5 มิติเหนือFเป็นเพื่อนบ้านของ Pfister ก็ต่อเมื่อมันเป็นฟิลด์ที่เชื่อมโยง[ 11 ]

หมายเหตุ

  1. เอลมาน, คาร์เพนโก, แมร์คูร์เยฟ (2008), มาตรา 9.บี.
  2. 1 2แลม (2005) หน้า 316
  3. แลม (2005) หน้า 324
  4. แลม (2005) หน้า 325
  5. แลม (2005) หน้า 319
  6. เอลมาน, คาร์เพนโก, แมร์คูเยฟ (2008), ข้อพิสูจน์ 23.4.
  7. เอลมาน, คาร์เพนโก, แมร์คูร์เยฟ (2008), ตอนที่ 5.
  8. Orlov, Vishik, Voevodsky (2007).
  9. เอลมาน, คาร์เพนโก, แมร์คูร์เยฟ (2008), คำจำกัดความ 23.10.
  10. แลม (2005) หน้า 341
  11. แลม (2005) หน้า 342

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แบบฟอร์ม Pfister

ใน ทางคณิตศาสตร์ รูป แบบฟิสเตอร์ (Pfister form) เป็น รูปแบบกำลังสอง ชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ ซึ่งอัลเบรช ต์ ฟิสเตอร์ (Albrecht Pfister) ได้นำเสนอไว้ในปี 1965...

ลักษณะเฉพาะ

รูปแบบกำลังสอง q บนฟิลด์ F เป็น แบบทวีคูณ ถ้าสำหรับเวกเตอร์ของตัวแปร x และ y เราสามารถเขียน q ( x ) .

ความเชื่อมโยงกับทฤษฎี K

ให้ k ( F ) เป็น กลุ่ม K ของ Milnor ที่ n มอดูล 2 มี โฮโมมอร์ฟิซึม จาก k ( F ) ไปยังผลหาร I n / I n +1 ในวงแหวน Witt ของ F ซึ่งกำหนดโดย

เพื่อนบ้านของฟิสเตอร์

เพื่อนบ้านของ Pfister คือฟอร์มแอนิโซโทรปิก σ ซึ่งสมมาตรกับฟอร์มย่อยของ a φ สำหรับ a ที่ไม่ใช่ศูนย์บางตัว ใน F และฟอร์ม Pfister φ บางตัวที่มี dim φ < 2 dim σ [ 9 ] ฟอร์ม Pfister φ ที่เกี่ยวข้องจะถูกกำหนดจนถึงสมมาตรโดย σ ทุกฟอร์มแอนิโซโทรปิกที่มีมิติ 3...