Канунников Андрей Леонидович
Описание курса:
Курс посвящён теории разрешимости алгебраических уравнений в радикалах, разработанной французским математиком Эваристом Галуа (1811-1832). Именно Галуа заложил основы таких разделов современной алгебры, как теория групп и полей, преобразив средневековую алгебру - науку о решении уравнений.
Наша задача - донести столь важные и красивые идеи теории Галуа в форме, доступной студентам младших курсов. Для этого мы разбираем много примеров, а также, не увлекаясь абстрактной теорией, постепенно расширяем инструментарий и с первых лекций доказываем содержательные результаты. Так, поначалу используя минимум средств, мы докажем теорему Гаусса о построении правильных многоугольников, теорему Абеля о неразрешимости общего уравнения степени выше 4, теорему Галуа о неразрешимости некоторого класса уравнений с целыми коэффициентами. Освоив технику расширений полей, мы переходим к группам их автоморфизмов - группам Галуа посвящена вторая часть курса. Мы изучаем разрешимые группы, доказываем критерий Галуа разрешимости радикалах, передоказываем с его помощью упомянутые классические результаты и получаем ряд новых.
Спецкурс дополняет и углубляет обязательный курс алгебры 1-3 семестров. В частности, слушатели узнают, как Лагранж пришёл к теореме Лагранжа, как появились нормальные подгруппы и разрешимые группы.
Отдельное внимание уделяется алгоритмическим вопросам. Проблема нахождения группы Галуа данного уравнения актуальна до сих пор: в последнее время разрабатываются новые алгоритмы поиска группы Галуа, в том числе вероятностные, создаются и совершенствуются пакеты компьютерной алгебры.
План курса:
Программа курса «Начала теории Галуа»
1. Уравнения 3-й и 4-й степени. Метод резольвент Лагранжа.
2. Алгебраические числа и расширения полей. Теорема о башне. Сопряжённые числа.
3. Теорема Гаусса-Ванцеля о том, какие правильные многоугольники строятся циркулем и линейкой. Теория периодов Гаусса.
4. Теорема Абеля-Руффини о неразрешимости общего уравнения степени 5 и выше.
5. Теорема Галуа о неразрешимости некоторого класса уравнения с целыми коэффициентами.
6. Группа Галуа многочлена: два подхода к определению, вычисление для различных многочленов.
7. Расширения Галуа: эквивалентные характеризации. Нормальные и сепарабельные расширения.
8. Основная теорема о соответствиях Галуа.
9. Разрешимые группы.
10. Критерий Галуа разрешимости в радикалах. Новые доказательства теорем в пп. 3-5.
11. Критерий Абеля-Галуа разрешимости неприводимых уравнений простых степеней.
12. Теория Галуа конечных полей.
13. Обратная задача теории Галуа.
14. Методы вычисления группы Галуа.