深入伽罗瓦理论
不动域
设想一群对称变换在搅动一个域中的元素。有些元素被挪来挪去;另一些则无论你施加哪个对称变换都纹丝不动。那些永不移动的元素构成了不动域——所有对称变换都一致同意不去触碰的“不变核心”。
形式地说,设 L 是一个域,H 是 L 的一个自同构群。H 的不动域常记作 L^H,是所有满足 sigma(x) = x(对每个 sigma 属于 H)的 x 属于 L 的集合。由于自同构保持加法、乘法和求逆,这个集合对这些运算封闭,故 L^H 是 L 的一个子域,且包含素域。整套伽罗瓦理论的机制正是建立在子群 H 与其不动域 L^H 之间的来回穿梭之上。
不动域会反转包含关系:更大的对称群施加更多约束,因而固定的元素更少,给出更小的不动域。在最干净的情形下(阿廷定理),若 H 有限,则 L 在 L^H 上是伽罗瓦的,伽罗瓦群恰为 H,且 [L : L^H] = |H|。正是这一点使伽罗瓦对应成为真正的双射,而非松散的配对。
在 L = Q(sqrt(2)) 中,群 H = {id, sigma}(其中 sigma(sqrt(2)) = -sqrt(2))的不动域为 L^H = Q,因为 a + b*sqrt(2) 不动当且仅当 b = 0。
共轭恰好固定有理数。
又称
另见