Кіріспе
Идеалдар үшін бірегей факторландыру сақинасы (математика)
Абстракт алгебрада Дедекинд домені немесе Дедекинд сақинасы, Ричард Дедекиндтің есімімен аталады, – бұл әрбір нөлдік емес жай идеалдың жай идеалдардың көбейтіндісіне жіктелетін интегралдық домен. Мұндай жіктелу факторлардың ретіне қарамастан, міндетті түрде бірегей екенін көрсетуге болады. Дедекинд домендерін сипаттаудың кем дегенде үш тәсілі бар, олар кейде анықтама ретінде қолданылады: төменде қараңыз. Өріс – бұл коммутативті сақина, онда тривиалды емес жай идеалдар жоқ, сондықтан кез келген өріс Дедекинд домені болып табылады, бірақ бұл өте формалды жағдай. Кейбір авторлар Дедекинд домені өріс болмауы керек деген талап қояды. Көптеген авторлар Дедекинд домендеріне қатысты теоремаларды, олар өрістер үшін шамалы өзгерістерді қажет етуі мүмкін екенін ескере отырып тұжырымдайды. Анықтаманың тікелей салдары – әрбір негізгі идеалдық домен (PID) Дедекинд домені болып табылады. Шындығында, Дедекинд домені бірегей факторлау домені (UFD) болып табылады, егер және тек қана ол PID болса.
In abstract algebra, a Dedekind domain or Dedekind ring, named after Richard Dedekind, is an integral domain in which every nonzero proper ideal factors into a product of prime ideals. It can be shown that such a factorization is then necessarily unique up to the order of the factors. There are at least three other characterizations of Dedekind domains that are sometimes taken as the definition: see below. A field is a commutative ring in which there are no nontrivial proper ideals, so that any field is a Dedekind domain, however in a rather vacuous way. Some authors add the requirement that a Dedekind domain not be a field. Many more authors state theorems for Dedekind domains with the implicit proviso that they may require trivial modifications for the case of fields. An immediate consequence of the definition is that every principal ideal domain (PID) is a Dedekind domain. In fact a Dedekind domain is a unique factorization domain (UFD) if and only if it is a PID.
Дедекинд домендерінің ежелгі тарихы
19 ғасырда жоғары дәрежелі алгебралық сандар сақиналарын пайдалана отырып, полиномиялық теңдеулердің бүтін сандық шешімдерін түсіну кең таралған әдіс болды. Мысалы, оң бүтін санды бекітейік. Квадраттық формада қандай бүтін сандар бейнеленетінін анықтау үшін, квадраттық форманы , квадраттық өрістің бүтін сандар сақинасындағы көбейткіштерге жіктеу табиғи. Сол сияқты, оң бүтін сан үшін полиномиал (Ферма теңдеуін шешу үшін маңызды) сақинасында жіктеледі, мұнда бірліктің бастапқы n-шы түбірі. Бірнеше кіші мәндер үшін және осы алгебралық бүтін сандар сақиналары PID болып табылады, және мұны Ферма мен Эйлердің классикалық табыстарының түсіндірмесі ретінде қарастыруға болады. Осы уақытқа дейін, берілген квадраттық өрістің алгебралық бүтін сандарының сақинасы PID болып табылатынын анықтау процедурасы квадраттық формалар теориясымен айналысатындарға жақсы танымал болды. Гаусс әсіресе, жорамал квадраттық өрістердің жағдайын қарастырды: ол бүтін сандар сақинасы PID болатын тоғыз мәнді тапты және одан артық мәндер жоқ деп болжады. (Гаустың болжамын жүз жылдан астам соң Курт Хегнер, Алан Бейкер және Гарольд Старк дәлелдеді.) Алайда, бұл (тек) квадраттық формалардың эквиваленттілік кластары тілінде түсінілді, сондықтан, әсіресе, квадраттық формалар мен Ферма теңдеуі арасындағы аналогия сезілмеген сияқты. 1847 жылы Габриэль Ламе Ферманың соңғы теоремасын барлық үшін шешкенін жариялады; яғни, Ферма теңдеуінің нөлден өзгеше бүтін сандарда шешімі жоқ, бірақ оның шешімі циклотомиялық сақина UFD болып табылады деген болжамға негізделген. Эрнст Кумер үш жыл бұрын бұл жағдайдың бұған дейін болмағандығын көрсеткен (қазір UFD болатын мәндердің толық, шекті тізімі белгілі). Сонымен қатар, Кумер Ферманың соңғы теоремасын дәлелдеудің жаңа әдістерін әзірледі, кем дегенде, бірінші экспоненттердің үлкен класы үшін, біз қазір мойындайтынымыздай, сақина Дедекинд домені болып табылады. Шын мәнінде, Кумер идеалдармен емес, «идеалдық сандармен» жұмыс істеді, ал идеалдың қазіргі заманғы анықтамасын Дедекинд берді. 20 ғасырда алгебрашылар мен сан теориясымен айналысатындар PID болу шарты өте нәзік екенін, ал Дедекинд доменінің шарты өте берік екенін түсінді. Мысалы, қарапайым бүтін сандар сақинасы PID болып табылады, бірақ жоғарыда көрсетілгендей, сандар өрісінің алгебралық бүтін сандар сақинасы PID болуы міндетті емес. Шын мәнінде, Гаусс сондай-ақ шексіз көп сандар бар, яғни бүтін сандар сақинасы PID болады деп болжағанмен, 2016 жылға дейін сандық өрістердің (кез келген дәрежеде) шексіз көп болуы әлі белгісіз, яғни PID. Керісінше, сандар өрісінің бүтін сандар сақинасы әрқашан Дедекинд домені болып табылады. Нақты/берік дихотомияның тағы бір мысалы – Дедекинд доменінің болуы, Ноэтериан домендері арасында жергілікті қасиет: Ноэтериан домені Дедекинд болады, егер оның әрбір максималдық идеалы үшін локализация Дедекинд сақинасы болса. Бірақ жергілікті домен Дедекинд сақинасы болады, егер ол PID болса, егер ол дискретті бағалау сақинасы (DVR) болса, сондықтан PID үшін бірдей жергілікті сипаттама бола алмайды: керісінше, Дедекинд сақинасының түсінігі DVR түсінігінің жаһандануы деп айтуға болады.
Жергілікті Dedekind сақиналары
Жергілікті, бірақ жаһандық Дедекинд емес интегралды домендер бар: әрбір максималды идеал бойынша орналасу Дедекинд сақинасы (эквивалентті түрде, негізгі домен) болып табылады, бірақ өзі Дедекинд емес. Жоғарыда айтылғандай, мұндай сақина Нотериандық бола алмайды. Мұндай сақиналардың алғашқы мысалдары 1953 жылы Н. Накано жасаған көрінеді. Әдебиетте мұндай сақиналарды кейде "жартылай Дедекинд сақиналары" деп атайды.