深入伽罗瓦理论
极大阿贝尔扩张
在一个域的所有阿贝尔扩张——那些对称变换可交换的扩张——之中,存在唯一一个最大者,它一举把它们全部囊括。极大阿贝尔扩张就是这个普遍的容器:把你能得到的每个阿贝尔扩张都堆叠起来,它们的并仍是阿贝尔的,且在保持阿贝尔的前提下再也无法增大。
形式地说,域 K 的极大阿贝尔扩张 K^ab 是 K 的所有有限阿贝尔扩张(在固定代数闭包内)的合成。它是 K 的伽罗瓦扩张,其伽罗瓦群 Gal(K^ab/K) 是绝对伽罗瓦群 Gal(K-bar/K) 的极大阿贝尔商,即后者的阿贝尔化(按其换位子群之闭包作商)。K 的每个阿贝尔扩张都包含于 K^ab。
内禀地描述 K^ab 是类域论的核心目标。对 K = Q,答案是克罗内克-韦伯定理:Q^ab 是所有分圆域 Q(zeta_n) 的并,故 Gal(Q^ab/Q) 是射有限整数的单位群。对一般数域,其描述借助伊代尔类群与阿廷互反映射;为任意数域寻找单位根的显式类比,是希尔伯特第十二问题的内容,至今仅部分解决。
Q^ab 等于所有 Q(zeta_n) 的并(克罗内克-韦伯),故 Gal(Q^ab/Q) 同构于 Z 的射有限完备化的单位群,即 (Z/nZ)^* 的逆极限。
在 Q 上,极大阿贝尔扩张由所有单位根生成。
又称
另见