Кіріспе
Жергілікті компактты топологиялық өріс. Математикада K өрісі (архимедтік емес) жергілікті өріс деп аталады, егер ол дискретті бағалау v-мен индукцияланған топологияға қатысты толық болса және оның қалдық өрісі k шекті болса. Балама түрінде, жергілікті өріс – дискретті емес топологияға қатысты жергілікті компактты топологиялық өріс. Кейде нақты сандар R және кешенді сандар C (олардың стандартты топологияларымен) де жергілікті өріс ретінде анықталады; бұл біз төменде қабылдайтын конвенция. Берілген жергілікті өрісте анықталған бағалау екі типтің бірі болуы мүмкін, олардың әрқайсысы жергілікті өрістердің екі негізгі типіне сәйкес келеді: бағалау Архимедтік болып табылатындары және Архимедтік емес болып табылатындары. Бірінші жағдайда, жергілікті өріс Архимедтік жергілікті өріс деп аталады, ал екінші жағдайда – Архимедтік емес жергілікті өріс деп аталады. Жергілікті өрістер сандар теориясында ғаламдық өрістердің толықтырылуы ретінде табиғи түрде пайда болады. Архимедтік жергілікті өрістер математикада кем дегенде 250 жылдан бері белгілі болса, Архимедтік емес жергілікті өрістердің алғашқы мысалдары, оң жай сан p үшін p-адық сандар өрістері, Курт Хенсель 19 ғасырдың соңында енгізген. Кез келген жергілікті өріс келесілердің біріне изоморфты (топологиялық өріс ретінде): Архимедтік жергілікті өрістер (сипаттамасы нөл): нақты сандар R және кешенді сандар C. Архимедтік емес жергілікті өрістер (сипаттамасы нөл): p-адық сандар Qp-нің шекті кеңейтімдері (мұнда p кез келген жай сан). Архимедтік емес жергілікті өрістер (сипаттамасы p, p кез келген берілген жай сан үшін): Fq((T)) – Fq шекті өрісіндегі формальды Лоран қатарларының өрісі, мұнда q – p-нің дәрежесі. Әсіресе, сандар теориясында маңызды, жергілікті өрістер кластары алгебралық сандар өрісінің дискретті бағалауы бойынша толықтырылуы ретінде пайда болады, бұл бағалау олардың ең үлкен идеалдарының біріне сәйкес келеді. Қазіргі заманғы сандар теориясы бойынша зерттеу жұмыстарында көбінесе жалпылама түсінік қарастырылады, онда тек қалдық өрістің оң сипаттамасы толық болуы талап етіледі, міндетті түрде шекті болуы қажет емес. Бұл мақалада бірінші анықтама қолданылады.
In mathematics, a field K is called a (non Archimedean) local field if it is complete with respect to a topology induced by a discrete valuation v and if its residue field k is finite. Equivalently, a local field is a locally compact topological field with respect to a non discrete topology. Sometimes, the real numbers R, and the complex numbers C (with their standard topologies) are also defined to be local fields; this is the convention we will adopt below. Given a local field, the valuation defined on it can be of either of two types, each one corresponds to one of the two basic types of local fields: those in which the valuation is Archimedean and those in which it is not. In the first case, one calls the local field an Archimedean local field, in the second case, one calls it a non Archimedean local field. Local fields arise naturally in number theory as completions of global fields. While Archimedean local fields have been quite well known in mathematics for at least 250 years, the first examples of non Archimedean local fields, the fields of p adic numbers for positive prime integer p, were introduced by Kurt Hensel at the end of the 19th century. Every local field is isomorphic (as a topological field) to one of the following:
Archimedean local fields (characteristic zero): the real numbers R, and the complex numbers C.
Non Archimedean local fields of characteristic zero: finite extensions of the p adic numbers Qp (where p is any prime number). Non Archimedean local fields of characteristic p (for p any given prime number): the field of formal Laurent series Fq((T)) over a finite field Fq, where q is a power of p.
In particular, of importance in number theory, classes of local fields show up as the completions of algebraic number fields with respect to their discrete valuation corresponding to one of their maximal ideals. Research papers in modern number theory often consider a more general notion, requiring only that the residue field be perfect of positive characteristic, not necessarily finite. This article uses the former definition.
Мысалдар
П-адық сандар: Qp рационалдық сандарының бүтін сандарының сақинасы Zp п-адық бүтін сандарының сақинасы болып табылады. Оның негізгі идеалы pZp, ал қалдық өрісі Z/pZ. Qp-ның нөлдік емес әрбір элементін u pⁿ түрінде жазуға болады, мұнда u – Zp-дегі бірлік, ал n – бүтін сан, онда нормаланған бағалау үшін v(u pⁿ) = n. Шекті өріс үстіндегі формальды Лоран қатарлары: Fq((T)) рационалдық функцияларының бүтін сандарының сақинасы Fq[[T]] формальды қуат қатарларының сақинасы болып табылады. Оның максималды идеалы (T) (яғни тұрақты мүшесі нөлге тең қуат қатарлары) және оның қалдық өрісі Fq. Оның нормаланған бағасы формальды Лоран қатарының (төменгі) дәрежесімен былай байланысты: (мұнда a₋m нөлдік емес). Комплекс сандар үстіндегі формальды Лоран қатарлары жергілікті өріс емес. Мысалы, оның қалдық өрісі C[[T]]/(T) = C, ол шекті емес.
(where a−m is non zero). The formal Laurent series over the complex numbers is not a local field. For example, its residue field is C[[T]]/(T) = C, which is not finite.
Жергілікті өрістер теориясы
Бұл теория жергілікті өрістердің типтерін, Хенсел леммасын қолдана отырып жергілікті өрістердің кеңейтулерін, жергілікті өрістердің Галуа кеңейтулерін, жергілікті өрістердің Галуа топтарының тармақталу топтарының сүзгілеуін, жергілікті өрістердегі норма картасының қалай өзгеретінін, жергілікті өзара байланыс гомоморфизмін және жергілікті сынып өрісі теориясындағы барлық теореманы, жергілікті Лэнгленд сәйкестігін, Ходж-Тейт теориясын (осыны p-ади Ходж теориясы деп те атайды), жергілікті сынып өрісі теориясындағы Хилберт символының нақты формулаларын қарастырады, мысалы.
Жоғары өлшемді жергілікті өрістер
Жергілікті өріс кейде бір өлшемді жергілікті өріс деп аталады. Архимедтік емес жергілікті өріс, 1-дәрежелі бір өлшемді арифметикалық схеманың жергілікті сақинасының толықтырылуының бөлшектер өрісі ретінде қарастырылуы мүмкін. Кез келген теріс емес бүтін сан n үшін, n өлшемді жергілікті өріс – толық дискретті бағалау өрісі, ал оның қалдық өрісі (n-1) өлшемді жергілікті өріс болады. Жергілікті өрістің анықтамасына байланысты, нөлдік өлшемді жергілікті өріс, осы мақалада қолданылатын анықтама бойынша, шекті өріс немесе оң сипаттамалы толық өріс болып табылады. Геометриялық тұрғыдан алғанда, соңғы шекті қалдық өрісіне ие n өлшемді жергілікті өрістер, n өлшемді арифметикалық схеманың толық қосалқы схемаларының тізбегімен табиғи түрде байланысты.