Кіріспе
Галуа теориясында кері Галуа проблемасы – әр шекті топтың рационал сандардың кейбір Галуа кеңейтуінің Галуа тобы ретінде кездесе алатыны немесе жоқпы деген сұрақ. Бұл мәселе алғаш рет 19 ғасырдың басында қойылған және әлі шешілмеген. Белгілі бір топты Галуа тобы ретінде барлық алгебралық кеңейтулерді анықтайтын жалпы полиномиалдары бар кейбір пермутациялық топтар бар. Мұндай топтардың ішінде 5-тен жоғары дәрежелі емес топтар да бар. Сонымен қатар, 8-реттік циклдік топ сияқты жалпы полиномиалдары жоқ топтар да белгілі. Жалпы алғанда, G – берілген шекті топ, ал K – өріс болсын. Егер L/K Галуа кеңейту өрісі болса және оның Галуа тобы G-ге изоморфты болса, онда G тобы K өрісінде іске асырыла алады делінеді.
Қарапайым мысал: циклдік топтар
Классикалық нәтижелерді пайдаланып, кез келген оң бүтін сан n үшін Галуа тобы циклдік топ 'Z'/n'Z' болатын полиномияны нақты құруға болады. Мұны істеу үшін p ≡ 1 (mod n) шартын қанағаттандыратын p жай санын таңдаңыз; бұл Дирихле теоремасы бойынша мүмкін. μ-мен туындаған циклотомдық кеңейтуді 'Q'(μ) деп белгілейік, мұнда μ – бірліктің p-шы түбірінің примитивті түрі; 'Q'(μ)/'Q' Галуа тобы p − 1 реттік циклдік болады. n саны p − 1-ді бөлетіндіктен, Галуа тобында (p − 1)/n реттік циклдік H кіші тобы бар. Галуа теориясының негізгі теоремасы бойынша, сәйкес келетін инварианттық өріс, яғни F = 'Q'(μ)^H, 'Q' арқылы 'Z'/n'Z' Галуа тобына ие. Гаусс кезеңдерін құрастыру бойынша μ-дің конъюгаттарының тиісті қосындыларын алып, F өрісін 'Q' арқылы тудыратын α элементін табуға және оның ең төменгі дәрежелі полиномын есептеуге болады. Бұл әдіс барлық шекті абельдік топтарды қамтуға кеңейтілуі мүмкін, себебі кез келген мұндай топ белгілі бір циклотомдық кеңейтудің Галуа тобының фактор-тобы ретінде кездеседі (Дегенмен, бұл тұжырымды Кронекер-Вебер теоремасымен шатастыруға болмайды, ол әлдеқайда терең жатыр).
Бірін-бірі ауыстыратын топтар
Бір-бірін алмастыратын топтарға арналған шешімдерді тақ және жұп дәрежелері үшін әртүрлі қарастыру қажет.
Қатты топтар
C1, …, Cn — G шекті тобының конъюгация кластары болсын, ал A — G-дің n-тіктерден (g1, …, gn) тұратын жиыны, мұнда gi ∈ Ci және g1…gn көбейтіндісі тривиальды. Егер A бос емес болса, онда A қатаң жиын деп аталады, G конъюгация арқылы оған транзитивті әсер етеді және A-ның әрбір элементі G-ді тудырады. Егер шекті топ G-де қатаң жиын болса, онда оны рационалдардың циклотомдық кеңейтуі арқылы жиі Галуа тобы ретінде іске асыруға болады. (Дәлірек айтқанда, G-дің ирредуктивті сипаттамаларының Ci конъюгация кластарындағы мәндерімен туындаған рационалдардың циклотомдық кеңейтуі арқылы.) Бұл көптеген шекті қарапайым топтардың, оның ішінде монстр тобының, рационалдардың кеңейтулерінің Галуа топтары екенін көрсету үшін қолданылуы мүмкін. Монстр тобы 2, 3 және 29 реті бар үш элементтің үштігімен туындайды. Мұндай барлық үштіктер конъюгациялы. Қатаңдықтың прототипі — симметриялық Sn тобы, ол n-цикл және (n-1)-циклға көтерілген транспозиция арқылы туындайды. Алдыңғы бөлімдегі конструкция осы генераторларды полиномның Галуа тобын анықтау үшін пайдаланды.
showed that if a finite group G has a rigid set then it can often be realized as a Galois group over a cyclotomic extension of the rationals. (More precisely, over the cyclotomic extension of the rationals generated by the values of the irreducible characters of G on the conjugacy classes Ci.) This can be used to show that many finite simple groups, including the monster group, are Galois groups of extensions of the rationals. The monster group is generated by a triad of elements of orders 2, 3, and 29. All such triads are conjugate. The prototype for rigidity is the symmetric group Sn, which is generated by an n cycle and a transposition whose product is an (n − 1) cycle. The construction in the preceding section used these generators to establish a polynomial's Galois group.
Эллипстік модульді функциясы бар конструкция
n > 1 кез келген бүтін сан болсын. Кезең қатынасы τ күрделі жазықтықтағы Λ тордың nτ кезең қатынасы бар Λ′ қосалқы торы болады. Бұл тор, Λ үшін негіздің өзгеруіне негізделген модульдік топ PSL(2, Z) арқылы ауыстырылатын қосалқы торлардың шекті жиынтығының бірі болып табылады. j Феликс Клейннің эллипстік модульдік функциясын белгілейді. φn көпмүшесін конъюгациялық қосалқы торлар бойынша (X − j(Λi)) айырмашылықтарының көбейтіндісі ретінде анықтаңыз. X-тегі көпмүше ретінде, φn-нің коэффициенттері j(τ) бойынша көпмүшелер болып табылады. Конъюгациялық торларда модульдік топ PGL(2, Z/nZ) ретінде әрекет етеді. Осыдан φn-нің Галуа тобы PGL(2, Z/nZ)-ға изоморфты екендігі шығады. Гильберттің ирредукциялық теоремасын қолдану арқылы, φn-ді PGL(2, Z/nZ) Галуа тобына ие көпмүшелерге жіберілген рационал сандардың шексіз (және тығыз) жиынтығын аламыз. PGL(2, Z/nZ) топтарына шешілмейтін топтардың шексіз саны кіреді.
Use of Hilbert's irreducibility theorem gives an infinite (and dense) set of rational numbers specializing φn to polynomials with Galois group PGL(2, 'Z'/n'Z') over The groups PGL(2, 'Z'/n'Z') include infinitely many non solvable groups.