Jump to content

Локальное поле

В математике поле , K называется неархимедовым локальным полем если оно полно относительно метрики, индуцированной дискретным нормированием v , и если его поле вычетов k конечно. [1] В общем, локальное поле — это локально компактное топологическое поле относительно недискретной топологии . [2] Действительные числа R и комплексные числа C (с их стандартной топологией) являются архимедовыми локальными полями. Учитывая локальное поле, определенная на нем оценка может быть любого из двух типов, каждый из которых соответствует одному из двух основных типов локальных полей: тем, в которых оценка является архимедовой , и тем, в которых она не является архимедовой. В первом случае локальное поле называют архимедовым локальным полем , во втором случае — неархимедовым локальным полем . [3] Локальные поля естественным образом возникают в теории чисел как пополнения глобальных полей . [4]

Хотя архимедовы локальные поля были довольно хорошо известны в математике уже по крайней мере 250 лет, первые примеры неархимедовых локальных полей — поля p -адических чисел для положительного простого целого числа p — были введены Куртом Хензелем в конце 19 век.

Каждое локальное поле изоморфно (как топологическое поле) одному из следующих: [3]

В частности, что важно в теории чисел, классы локальных полей проявляются как пополнения полей алгебраических чисел относительно их дискретного нормирования, соответствующего одному из их максимальных идеалов . В исследовательских работах по современной теории чисел часто рассматривается более общее понятие, требующее только того, чтобы поле вычетов было совершенным и имело положительные характеристики, а не обязательно конечное. [5] В этой статье используется первое определение.

Индуцированное абсолютное значение

[ редактировать ]

Учитывая такое абсолютное значение в поле K можно определить следующую топологию , на K : для положительного действительного числа m определите подмножество B m поля K следующим образом:

Тогда b+B m составляют базис окрестности b в K .

И наоборот, топологическое поле с недискретной локально компактной топологией имеет абсолютное значение, определяющее его топологию. Его можно построить, используя меру Хаара аддитивной группы поля.

Основные особенности неархимедовых локальных полей

[ редактировать ]

Для неархимедова локального поля F (с абсолютным значением, обозначаемым |·|) важны следующие объекты:

Каждый ненулевой элемент a из F можно записать как a = ϖ н u , где u — единица измерения, а n — уникальное целое число.Нормализованная оценка F F — это сюръективная функция v : ∪ {∞}, определенная путем Z перевода ненулевого a в уникальное целое число n, такое что a = ϖ н u с u единицей и отправив 0 на ∞. Если q мощность поля вычетов, абсолютное значение поля F, индуцированное его структурой как локального поля, определяется формулой: [6]

Эквивалентное и очень важное определение неархимедова локального поля состоит в том, что это поле, полное относительно дискретного нормирования и поле вычетов которого конечно.

  1. p - числа : кольцо целых чисел Qp адические кольцом целых p -адических чисел Zp является . Его первичный идеал — p Z p а поле вычетов — Z / p Z. , Каждый ненулевой элемент Q p можно записать как u p н где u — единица в Z p , а n — целое число, то v ( u p н ) = n для нормированной оценки.
  2. Формальный ряд Лорана над конечным полем : кольцо целых чисел F q (( T )) является кольцом формальных степенных рядов F q [[ T ]]. Его максимальный идеал — ( T ) (т.е. степенной ряд которого , постоянный член равен нулю), а его поле вычетов — F q . Его нормализованная оценка связана с (нижней) степенью формального ряда Лорана следующим образом:
    (где a m не равно нулю).
  3. Формальный ряд Лорана по комплексным числам не является локальным полем. Например, его поле вычетов — C [[ T ]]/( T ) = C , которое не является конечным.

Высшие группы единиц

[ редактировать ]

Затем й группа высшей единицы неархимедова локального поля F равна

при n ≥ 1. Группа U (1) называется группой главных единиц , а любой ее элемент — главной единицей . Полная группа юнитов обозначается U (0) .

Высшие группы единиц образуют убывающую фильтрацию группы единиц.

чьи отношения определяются выражением

для n ≥ 1. [7] (Здесь " " означает неканонический изоморфизм.)

Структура группы подразделений

[ редактировать ]

Мультипликативная группа ненулевых элементов неархимедова локального поля F изоморфна

где q — порядок поля вычетов, а µ q −1 — группа корней ( q −1)-й степени из единицы (в F ). Ее структура как абелевой группы зависит от ее характеристики :

  • Если F имеет положительную характеристику p , то
где N обозначает натуральные числа ;
  • Если F т.е. является конечным расширением Qp имеет нулевую характеристику ( степени d ), то
где a ≥ 0 определено так, что группа корней из единицы p -степени в F равна . [8]

Теория локальных полей

[ редактировать ]

Эта теория включает в себя изучение типов локальных полей, расширений локальных полей с использованием леммы Гензеля , расширений Галуа локальных полей, групп ветвления групп Галуа локальных полей, поведения отображения нормы на локальных полях, локального гомоморфизма взаимности и теорема существования в локальной теории полей классов , локальное соответствие Ленглендса , теория Ходжа-Тейта (также называемая p -адической теорией Ходжа ), явные формулы для символа Гильберта в локальной теории полей классов, см., например, [9]

Локальные поля более высокой размерности

[ редактировать ]

Локальное поле иногда называют одномерным локальным полем .

Неархимедово локальное поле можно рассматривать как поле частных пополнения локального кольца одномерной арифметической схемы ранга 1 в ее неособой точке.

Для неотрицательного целого числа n -мерное n локальное поле представляет собой полное поле дискретных оценок, поле вычетов которого является ( n - 1)-мерным локальным полем. [5] В зависимости от определения локального поля нульмерное локальное поле является либо конечным полем (в соответствии с определением, используемым в этой статье), либо совершенным полем положительной характеристики.

С геометрической точки зрения n -мерные локальные поля с последним конечным полем вычетов естественно сопоставляются с полным флагом подсхем n -мерной арифметической схемы.

См. также

[ редактировать ]
  • Касселс, JWS ; Фрелих, Альбрехт , ред. (1967), Алгебраическая теория чисел , Academic Press , Zbl   0153.07403
  • Фесенко Иван Борисович ; Востоков, Сергей В. (2002), Локальные поля и их расширения , Переводы математических монографий, том. 121 (второе изд.), Провиденс, Род-Айленд: Американское математическое общество , ISBN.  978-0-8218-3259-2 , г-н   1915966
  • Милн, Джеймс С. (2020), Алгебраическая теория чисел (изд. 3.08)
  • Нойкирх, Юрген (1999). Алгебраическая теория чисел . Том 322. Перевод Шаппахера, Норберта. Берлин: Springer Verlag . ISBN  978-3-540-65399-8 . МР   1697859 . Збл   0956.11021 .
  • Вейль, Андре (1995), Основная теория чисел , Классика математики, Берлин, Гейдельберг: Springer-Verlag , ISBN  3-540-58655-5
  • Серр, Жан-Пьер (1979), Местные поля , Тексты для выпускников по математике, том. 67 (первое издание), Нью-Йорк: Springer-Verlag, ISBN.  0-387-90424-7
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e0282149b407a6d74f77fb1dda51c613__1721842800
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e0/13/e0282149b407a6d74f77fb1dda51c613.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Local field - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)