雙線性與二次形式
哈塞不變量
在實數上,同秩的兩個二次形式由其符號差區分開。但在 p-進體上沒有序,因而沒有符號差,然而形式仍有若干不等價的形態——故需要另一種指紋。哈塞不變量正是這指紋:一個取值於 {±1} 的類符號量,由希爾伯特符號構造,記錄著秩與判別式所看不見的微妙的『哪些乘積是範數』的資訊。
給定體 K 上配有希爾伯特符號 (·,·) 的非退化對角形式 ⟨a_1, …, a_n⟩,哈塞不變量是希爾伯特符號 (a_i, a_j) 對所有 i < j 之乘積(一種常見約定;有些作者取 i ≤ j 或採用不同符號)。它不依賴於對角化基,故為形式的不變量。在 p-進體 Q_p 上希爾伯特符號取值 ±1,故哈塞不變量是單個符號。
其決定性作用在於局部分類:在 Q_p 上,一個非退化二次形式由其維數、其在 K*/K*^2 中的判別式、以及其哈塞不變量在等距意義下確定——一份乾淨的有限不變量清單。把這些局部資料在所有完備化上拼接起來,哈塞–閔可夫斯基(局部–整體)定理就分類了 Q 上的形式:兩個形式在 Q 上等距當且僅當它們在 R 上以及在每個 Q_p 上都等距。哈塞不變量因而是開啟有理二次形式整體理論的局部鑰匙。
在 Q_2 上,形式 ⟨1, 1⟩ 與 ⟨1, −1⟩ 秩都為 2,但不等距:其判別式不同(模平方下 1 與 −1),且希爾伯特符號 (1, 1) 與 (1, −1) 給出不同的哈塞資料,故局部不變量將它們區分開。
區分 Q_2 上兩個二元形式的局部不變量。
約定各異:『哈塞不變量』與『維特不變量』相差一個由判別式構成的因子,乘積可取 i < j 或 i ≤ j。比較公式前務必核對作者的規範化。
又稱
另見