Кіріспе

Рационалды сандарға өріс кеңейтулерінің трансценденттік дәрежесі туралы болжам. Математикада, әсіресе трансценденттік сандар теориясында, Шануэльдің болжамы – 1960 жылдары Стивен Шануэльдің рационалды сандардың кейбір өріс кеңейтулерінің трансценденттік дәрежесі туралы айтқан болжамы.

Салдарлар

Егер бұл болжам дәлелденсе, трансценденттік сандар теориясының көптеген белгілі нәтижелерін жалпылайды. z1, …, zn сандарының бәрі алгебралық болатын ерекше жағдай Линдеманн-Вейерштрасс теоремасы болып табылады. Егер сандар exp(z1), …, exp(zn) бәрі де алгебралық болатындай етіп таңдалса, онда алгебралық сандардың сызықтық тәуелсіз логарифмдері алгебралық тәуелсіз екенін дәлелдеуге болады, бұл Бейкер теоремасын күшейту болып табылады. Гельфонд-Шнайдер теоремасы Бейкер теоремасының осы күшейтілген түрінен, сондай-ақ қазірге дейін дәлелденбеген төрт экспоненталық болжамнан туындайды. Егер Шануэльдің болжамы дәлелденсе, онда e + π және ee сияқты сандар алгебралық па, трансценденттік па екендігі шешіледі, сондай-ақ z1 = 1 және z2 = i деп қойып, Эйлер теңдігін пайдаланып, e және π алгебралық тәуелсіз екені дәлелденеді. Эйлер теңдігі ei + 1 = 0 деп тұжырымдайды. Егер Шануэльдің болжамы дұрыс болса, онда бұл, экспоненциалдық сақиналарды қамтитын нақты мағынада, e, π және i арасындағы комплекс сандар арасындағы жалғыз қатынас болады. Бұл болжам сан теориясының мәселесі болғанымен, модель теориясына да әсер етеді. Мысалы, Ангус Макинтайр және Алекс Уилки Шануэльдің болжамы дұрыс болған жағдайда, экспонентасы бар нақты өрістің теориясы шешілетінін дәлелдеді. Шындығында, олар осы нәтижені дәлелдеу үшін тек төменде көрсетілгендей болжамның нақты нұсқасын ғана қажет етті, бұл Тарскидің экспоненциалдық функциясы мәселесіне оң шешім болар еді.

Зилбердің псевдо-экспоненциациясы

Шануэлдің болжамын дәлелдеу әлі де шалқақтап тұрғандай болса да, модельдік теориямен байланысы болжамды зерттеуге жаңа серпіліс берді. 2004 жылы Борис Зилбер алгебралық жабық және нөлдік сипаттамаға ие Kexp экспоненциалдық өрістерін жүйелі түрде құрды, және мұндай өрістердің бірі әрбір санаусыз кардиналдық үшін бар. Ол осы өрістерді аксиомаға айналдырып, Хрушовскийдің құрылымын және Шелахтың шексіз логикадағы категоризм туралы еңбектерінен шабыттанған әдістерді қолданып, «псевдоэкспоненциация» теориясының әрбір санаусыз кардинал үшін бірегей модельге ие екенін дәлелдеді. Шануэлдің болжамы осы аксиоматизацияның бір бөлігі болғандықтан, кардиналдық континуумның бірегей моделі күрделі экспоненциалдық өріске изоморфты деген табиғи болжам Шануэлдің болжамын тудырады. Шындығында, Зилбер бұл болжамның орындалуы Шануэлдің болжамы мен Зилбердің экспоненциалдық алгебралық жабықтық деп атаған күрделі экспоненциалдық өрісіне қатысты тағы бір дәлелденбеген шарттың орындалуымен ғана мүмкін екенін көрсетті. Алайда, бұл құрылым Шануэлдің болжамын жоққа шығаратын мысалдар бере алатындықтан, бұл әдіс Шануэлдің болжамын дәлелдей алмайды.