物理ノート

サイエンス社「数理科学」SGCライブラリの読書メモ

重点解説 岩澤理論

SGCライブラリ - 145

重点解説 岩澤理論

理論から計算まで

福田隆 著

2019年2月10日 初版発行

イデアル類群と単数群

代数的整数

  • 代数的数:有理数体  {\mathbb{Q}} 上の 0 でない多項式  {f(X) \in \mathbb{Q}[X]} の根となる複素数  {\alpha \in \mathbb{C}}
  • 最小多項式: {\alpha} を根にもつ多項式  {f(X) \in \mathbb{Q}[X]} の中で次数が最小で、最高次の係数が 1 であるもの(モニック)
  • 代数的整数:有理整数係数モニックの根となる代数的数  {\alpha}

 {\alpha} が代数的数のとき、次は同値である。

  •  {\alpha} は代数的整数である。
  •  {\mathbb{Z}[\alpha]} は有限生成  {\mathbb{Z}} 加群である。
  •  {\alpha L \subset L} をみたす非自明な有限生成  {\mathbb{Z}} 加群  {L \subset \mathbb{C}} が存在する。

 {\alpha,\beta} が代数的整数なら  {\alpha + \beta} {\alpha\beta} も代数的整数である。

整数環

代数体  {K} に含まれる代数的整数の全体  {\mathfrak{D}_K} は環になる。( {K} の整数環)

有限次数代数体  {K} の整数環  {\mathfrak{D}_K} はデデキント整域である。すなわち  {\mathfrak{D}_K} は以下をみたす。

  •  {\mathfrak{D}_K} はネーター環である。
  •  {\mathfrak{D}_K} は整閉である。すなわち  {x \in K} {\mathfrak{D}_K} 係数モニックの根であれば  {x \in \mathfrak{D}_K}
  •  {\mathfrak{D}_K} の 0 でない素イデアルは極大イデアルである。

イデアル群

 {\mathfrak{D}_K} のイデアルを  {K} の整イデアルという。

 {\mathfrak{a}} {K} の整イデアルのとき、 {c \in K} に対し  {\mathfrak{b} = c\mathfrak{a}} {K} に含まれる  {\mathfrak{D}_K} 加群になる。 これを  {K} の分数イデアルという。

 {K} の 0 でない分数イデアル全体を  {I_K} と書き、 {K} のイデアル群と呼ぶ。

 {I_K} は群である。

  •  {K} の単項イデアル群: {P_K = \{\alpha\mathfrak{D}_K\,|\,\alpha \in K^{\times}\}}
  •  {K} のイデアル類群: {C_K = I_K\,/P_K}
  • イデアル類: {C_K} の元
  •  {K} の類数: {C_K} の位数  {h(K)}

単数群

0 でない  {\alpha \in \mathfrak{D}_K} {\alpha^{-1} \in \mathfrak{D}_K} をみたすとき、 {\alpha} {K} の単数という。

 {K} の単数全体は積に関して群になる。( {K} の単数群  {E_K}

無限次ガロア拡大

無限次拡大の分岐理論

 {\Lambda} 加群の構造定理

岩澤の類数公式

アーベル体の円分  {\mathbb{Z}_p} 拡大

ディリクレ指標

 {L} 関数

 {p} {L} 関数

岩澤主予想

グリーンバーグ予想

岩澤マイナス不変量の計算

アーベル体のイデアル類群

ウェーバーの問題

コーツ予想