แบบฟอร์ม Pfister
ในทางคณิตศาสตร์รูปแบบฟิสเตอร์ (Pfister form) เป็น รูปแบบกำลังสองชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ ซึ่งอัลเบรช ต์ ฟิสเตอร์ (Albrecht Pfister)ได้นำเสนอไว้ในปี 1965 ต่อไปนี้จะพิจารณารูปแบบกำลังสองบนฟิลด์Fที่มีลักษณะเฉพาะไม่ใช่ 2 สำหรับจำนวนธรรมชาติnรูปแบบฟิสเตอร์n เท่า บนFคือรูปแบบกำลังสองที่มีมิติ 2n ซึ่งสามารถเขียนได้ในรูปผลคูณเทนเซอร์ของรูปแบบกำลังสอง
สำหรับองค์ประกอบที่ไม่เป็นศูนย์บางส่วนa , ..., a ของF [ 1 ] (ผู้เขียนบางคนละเว้นเครื่องหมายในคำจำกัดความนี้ สัญลักษณ์ที่นี่ทำให้ความสัมพันธ์กับทฤษฎี K ของ Milnor ง่าย ขึ้น ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป) รูปแบบ Pfister nเท่าสามารถสร้างขึ้นแบบอุปนัยจากรูปแบบ Pfister ( n −1) เท่า qและองค์ประกอบที่ไม่เป็นศูนย์aของFได้เช่นกัน.
ดังนั้นรูปทรงของ Pfister แบบ 1 พับและ 2 พับจึงมีลักษณะดังนี้:
- .
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 เป็น รูปแบบ Pfister nเท่า (กล่าวคือ). [ 5 ]
ลักษณะเด่นอีกประการหนึ่งของรูปแบบ Pfister คือ รูปแบบ Pfister ที่เป็นไอโซโทรปิกทุกรูปแบบนั้นเป็นไฮเปอร์โบลิก กล่าวคือ เป็นไอโซมอร์ฟิกกับผลรวมโดยตรงของสำเนาของระนาบไฮเปอร์โบลิกคุณสมบัตินี้ยังแสดงลักษณะเฉพาะของฟอร์ม 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
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
- ↑เอลมาน, คาร์เพนโก, แมร์คูร์เยฟ (2008), มาตรา 9.บี.
- 1 2แลม (2005) หน้า 316
- ↑แลม (2005) หน้า 324
- ↑แลม (2005) หน้า 325
- ↑แลม (2005) หน้า 319
- ↑เอลมาน, คาร์เพนโก, แมร์คูเยฟ (2008), ข้อพิสูจน์ 23.4.
- ↑เอลมาน, คาร์เพนโก, แมร์คูร์เยฟ (2008), ตอนที่ 5.
- ↑ Orlov, Vishik, Voevodsky (2007).
- ↑เอลมาน, คาร์เพนโก, แมร์คูร์เยฟ (2008), คำจำกัดความ 23.10.
- ↑แลม (2005) หน้า 341
- ↑แลม (2005) หน้า 342