體論
塔定理
假設你分兩步往上構造體:從 K 到中間體 M,再從 M 到更大的體 L。塔定理說總次數就是兩步次數的乘積。若第一步把規模翻倍,第二步再翻三倍,整段攀登就把它乘以六。逐層疊加體擴張的行為恰如維數相乘,這與你的直覺相符:連續做兩次擴大會把它們複合起來。
形式上,對於體 K 包含於 M 包含於 L,有 [L : K] = [L : M] 乘 [M : K],包括任一因子無限的情形。證明很具體:若 {a_i} 是 L 的一組 M 基,{b_j} 是 M 的一組 K 基,則乘積 {a_i b_j} 構成 L 的一組 K 基,於是維數恰好相乘。
這一個恆等式是體論中最常用的工具之一。它迫使次數為 [L:K] 的擴張的任意中間體 M 的次數整除 [L : K],從而立刻排除了,比如,一個次數為 3 的擴張中存在次數為 2 的子體。它是尺規作圖不可能性證明背後的引擎,也支撐著伽羅瓦理論的大部分內容。
對於 Q 包含於 Q(sqrt(2)) 包含於 Q(sqrt(2), sqrt(3)):[Q(sqrt(2), sqrt(3)) : Q] = 2 * 2 = 4。
兩個二次步驟複合為一個 4 次擴張。
又稱
另見