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代数数论:孙子定理

代数数论:孙子定理

作者: Obj_Arr | 来源:发表于2022-09-28 14:40 被阅读0次

    学一点新东西

    中国剩余定理

    也就是同余方程组的可解性问题,这个问题是很有实践意义的。
    去超市买了一些鸡蛋,只记得不超过10个,三三计数,剩下一个,两两计数正好分完,问有几个鸡蛋?
    本质就是同余方程组{x\equiv1mod\ 3,x\equiv 0mod\ 2}
    想要算出答案,也很容易,改写成方程{x=1+ 3m,x= 0+ 2n}
    于是答案为4或者10.
    中国剩余定理,就是对这种情形的推广,推广到n个素数,只要不超过这n个素数的乘积范围,就可以通过同余类唯一表示。
    同余类,就可以联想到商结构,于是素数就变成了素理想,元素就变成了环中的元素,于是问题转化为环中元素按素理想的唯一分解。这样,一个初等数论问题就转化为了交换代数中的问题。这大概就是代数数论的来源,构建数论与代数的桥梁。因为数论问题非常困难,所以可以被很好的代数化的问题只能是很小的子集,但即使这样小的子集,也是非常抽象的。

    环扩张,整元素,有限生成模

    数域的扩张多少是有所耳闻的,环扩张其实差不多,不过环的性质差一些,所以包含的可选项就多上很多。
    整元素其实就是系数多项式的根,比如代数数,代数整数之类的集合,有限生成模应该是比较好的结构,但是由于环的复杂性,也分为很多种情况,当环是一个域的时候,性质非常好,就是线性代数的内容,环是一个主理想整环时,就要差一些,如果环是一个一般的环,那就不怎么好用了。所以这个概念其实非常抽象,包含的情况非常多,这也是交换代数里面的通病,很多概念只能严格按照定义了,不能差一丝,也不要依赖于想象,因为可以想象的例子都是特殊情况,虽然有一般的例子,比如矩阵环,但是矩阵环上面的模到底是个什么东西根本无法想象。

    整环扩张,整闭包

    整元素就是系数多项式的根,所有的整元素就构成了一个集合,同样是一个环,这个环等同于环扩张就是整环扩张,如果不等同,那就是原来环的整闭包。可以认为通过是否为整元素区分出了扩环的元素,一部分属于整闭包,一部分就不属于。

    素理想,极大理想,整环,零因子

    这几个概念是环论中的基础概念,零因子就是通过环乘法可以取得0的元素,不是与零相乘的话,就是非零零因子,这种情况下,除法就没办法定义了,或有多个答案。性质好,没有这样的非零零因子的环就是整环。
    素理想和极大理想则是通过商环定义的,理想可以作为环同态的核,从而构造出商环,这个商环是整环的话,这个理想就是素理想,这个商环是域的话,这个理想就是极大理想。当然还有其他的定义方式,虽然直观不过不常用。

    诺特环,戴德金环

    环中的所有理想都是有限生成模,则环是诺特环,这句话很难理解,因为有限生成模情况非常复杂,相应的诺特环的情况也是非常复杂的,理想的就是主理想整环,域之类,不理想的,就很难想象了。
    戴德金环是更加特殊的环,整,整闭,诺特,非零理想均为极大理想。数域的代数整数环是戴德金环,说明性质还是很好的,其中的理想都可以唯一分解为素理想之积。

    理想的运算

    这就涉及了理想的运算,理想的运算包括加,交,乘,除,前两个按照通常方式运算即可,后两者需要特殊的构造方法以确保仍为理想。这就像范畴里面的自由元素一样,既要满足公理,又要满足额外性质,所以往往需要补上一个生成结构。就像向量张成的线性空间一样,生成出来的结构自然是合规的。


    这样吧,多了一些东西。昨天的文没过,内容大致说努力没啥用,要等待而不是瞎动,那只好用事实说话了,这篇文章的内容并不深,讲的很直白,但是没有长期接触是看不懂的,努力确实没啥用。因为里面涵盖的东西是要按照特定的顺序,一块一块的补齐,然而这个顺序并没有给出。
    姑且试一试给出
    首先是抽象代数中的环论,模论,域论,然后是交换代数的部分内容,理想,模,诺特环,毕竟通识课的内容浅尝即止,很多东西涉及不到。然后关于范畴的构造,尤其是自由对象的构造,可以加深对代数构造的理解。有限生成模这一块,一般的书中直接就是严格定义,看不出他的复杂性,所以需要一本有详细评述的书,接着是领域间的相关性,这就需要大量的实例支撑,代数与几何,代数与拓扑,群表示与空间运动方面的联系,从中才能获得比较踏实的认识。而不仅仅是照搬课本。
    那么这些条件分列出来就感觉太多了,整合起来,更是需要不短的时间,仅凭一腔热血,是否可以立即掌握呢?任何领域想要学得很深入都不是容易的事情。人们往往只把结果放上去,过程却被隐去,所以跟着学总是缺乏神韵,不敢偏离丝毫,他们不知道这个问题吗?知道但是没必要,因为不知有知,这些东西被内化为背景了,自然而然。所以如果遇见一本对初学者友好的书籍,那真是非常的幸运。

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