深入伽羅瓦理論

嵌入代數閉包

當你拿到一個抽象的域擴張時,把它種入一個一切早已分裂的大型環境域——代數閉包——會很有幫助。嵌入正是這樣一種種植:把擴張忠實地置入閉包之中的方法。數清做這件事的不同方式有多少,正是伽羅瓦理論衡量一個擴張對稱「大小」的途徑。

形式地說,固定 K 的一個代數閉包 K-bar。對代數擴張 L/K,L 到 K-bar 的一個 K-嵌入是一個單的域同態 L -> K-bar,它在 K 上限制為恆等。域之間的域同態自動是單射,而 K 到一個代數閉域的任何嵌入都能延拓到任何代數擴張 L——其存在性最終依賴於佐恩引理。所有這種嵌入的像就是 L 在 K-bar 內的共軛域。

有限擴張 L 到 K-bar 的不同 K-嵌入的個數是可分次數 [L : K]_s,它至多為 [L : K],等號恰在 L/K 可分時成立。當 L/K 進一步正規(故在可分情形下是伽羅瓦的)時,每個嵌入都落在 L 自身之中,於是這些嵌入恰為自同構,其個數等於 |Gal(L/K)| = [L : K]。因此嵌入把可分性、正規性以及伽羅瓦群的階這些概念統一成一條計數原理。

Q(2^{1/3}) 到 C 有三個嵌入,把 2^{1/3} 送到實立方根,或 omega*2^{1/3},或 omega^2*2^{1/3};只有一個像留在 Q(2^{1/3}) 內,所以該擴張不是正規的。

三個嵌入但擴張非正規:只有一個落在 L 內。

又稱
field embedding域嵌入域嵌入