2011年3月15日

群、環、體的由來

這些名詞都是數學家命名的,
選取這個字的由來, 端看當時寫文章的人
腦中對於這個概念賦予了什麼樣的形狀,
他用這個名字, 如果大家接受, 就會沿用下去

名字也會變, 譬如說以前 algebra 叫做 hypercomplex system...等等





最早的概念是 1770 Lagrange 解多項式的工作
題外話: 我認為太多人太神化 Galois 了
方程式根式解問題很多關鍵的工作都是 Lagrange 奠基的
並且, 第一個證明五次方程不保證有根式解是 Abel, 不是 Galois
不過 Galois 年紀輕輕就充分理解並有新想法這部份真的是天才

有限群的第一個抽象定義出現在 1854 年 Cayley 的文章
"On the theory of groups, as depending on the symbolic equation $\theta^n = 1$"
(Dedekind 在 1858 年於歌廷根演講 Galois theory 時也給了一個定義)
(無限群的抽象定義則是 von Dyck 於 1882 年給出)

他先給出了定義, 再舉例說明以下結構都是 group:
1) Hamilton quaternion
2) invertible matrices
3) permutations
4) Gauss' quadratic forms

再由建構乘法表的方法分類 groups of order 4 & 6,
觀察 $C_n$ 與方程式 $x^n-1 = 0$ 的關係,
最後 state 出現在大家熟知的 Cayley Theorem



第一個抽象定義出現在 Weber 1893 年的文章
"General foundations of Galois' theory of equations"
顧名思義, 整篇文章就是在講 Galois theory.
他的 field 的定義已經和現在的課文很像了,
不過他主要是用來描述 Galois theory,
而不是把 fields 作為一個研究的主題



這個比較難講, 因為最早非交換環和交換環的定義是分開的
非交換環第一個例子是 1843 年 Hamilton 的 quaternion,
大家熟知的矩陣環則在 1855 年由 Cayley 提出

交換環的第一個例子是 1829 年的 Gaussian integer Z[i]
同時代數數論和代數幾何也有很多重要的工作,
幾乎都以 Unique Factorization Domain 的樣貌出現,
比較親和的多項式環則是在 1870 年由 M. Noether 提出

環的第一個抽象定義出現在集合學家 Fraenkel 1914 年的文章
"On zero divisors and the decomposition of rings"
這才把之前分歧的 "非交換環" 和 "交換環" 的定義整合起來
不過因為交換與否對於理論本身的影響甚劇
所以他嘗試建立一套理論涵蓋兩者的工作以失敗告終.


參考資料: A History of Abstract Algebra, I. Kleiner

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