Введение
Эварист Галуа (/g//æ//l/'/w//ɑː/; evaʁist ɡalwa; 25 октября 1811 – 31 мая 1832) – французский математик и политический активист. Еще в подростковом возрасте он установил необходимое и достаточное условие разрешимости полинома в радикалах, тем самым решив задачу, которая оставалась открытой на протяжении 350 лет. Его работы заложили основы теории Галуа и теории групп – двух важнейших разделов абстрактной алгебры. Галуа был убежденным сторонником республиканских взглядов и активно участвовал в политической борьбе, связанной с Французской революцией 1830 года. Из-за своей политической деятельности он неоднократно подвергался арестам и отбыл один тюремный срок продолжительностью несколько месяцев. По причинам, которые остаются неясными, вскоре после освобождения из тюрьмы Галуа принял участие в дуэли и скончался от полученных ранений.
Évariste Galois (/g//æ//l/'/w//ɑː/; evaʁist ɡalwa; 25 October 1811 – 31 May 1832) was a French mathematician and political activist. While still in his teens, he was able to determine a necessary and sufficient condition for a polynomial to be solvable by radicals, thereby solving a problem that had been open for 350 years. His work laid the foundations for Galois theory and group theory, two major branches of abstract algebra. Galois was a staunch republican and was heavily involved in the political turmoil that surrounded the French Revolution of 1830. As a result of his political activism, he was arrested repeatedly, serving one jail sentence of several months. For reasons that remain obscure, shortly after his release from prison, Galois fought in a duel and died of the wounds he suffered.
Ранние годы
Галуа родился 25 октября 1811 года в семье Николя Габриэля Галуа и Аделаиды Мари (урождённой Деманте). Его отец был республиканцем и возглавлял либеральную партию Бург-ла-Рэйн. Он стал мэром деревни. В возрасте 14 лет он начал серьёзно интересоваться математикой. Были опубликованы его работы, включая "Уроки вычисления функций", предназначенные для профессиональных математиков, однако его успеваемость оставалась неудовлетворительной, а учителя обвиняли его в показухе гениальности. Примерно в то же время он начал делать фундаментальные открытия в теории полиномиальных уравнений. Он представил две работы на эту тему в Академию наук. Августин Луи Коши рассматривал эти работы, но отказался принять их к публикации по причинам, которые до сих пор остаются неясными. Однако, вопреки многочисленным утверждениям, считается, что Коши признал важность работы Галуа и лишь предложил объединить обе работы в одну, чтобы представить её на конкурс за Гран-при Академии наук по математике. Коши, выдающийся математик того времени, хотя и придерживавшийся политических взглядов, диаметрально противоположных взглядам Галуа, считал работу Галуа вероятным победителем. 28 июля 1829 года отец Галуа покончил жизнь самоубийством после острого политического спора с деревенским священником. Спустя несколько дней Галуа предпринял вторую и последнюю попытку поступить в Политехническую школу, но снова потерпел неудачу. Вторая работа была посвящена численному решению уравнений (нахождению корней в современной терминологии). Третья работа имела важное значение в теории чисел, в ней впервые была сформулирована концепция конечного поля.
Алгебра
Хотя многие математики до Галуа рассматривали то, что теперь известно как группы, именно Галуа первым использовал слово "группа" (на французском – groupe) в значении, близком к современному техническому определению, что делает его одним из основателей раздела алгебры, известного как теория групп. Он назвал разложение группы на левые и правые классы вырожденным, если левые и правые классы совпадают, что сегодня известно как нормальная подгруппа. Он сконструировал проективную специальную линейную группу PSL(2,p), представив её в виде дробно-линейных преобразований, и заметил, что она проста, за исключением случаев, когда p равно 2 или 3. Это была вторая семья конечных простых групп после перестановочных групп. Он отметил исключительный факт, что PSL(2,p) является простой и действует на p точках тогда и только тогда, когда p равно 5, 7 или 11.
Теория Галуа
Самый значительный вклад Галуа в математику — это его разработка теории Галуа. Он установил, что алгебраическое решение полиномиального уравнения связано со структурой группы перестановок, ассоциированной с корнями полинома, — группы Галуа этого полинома. Он показал, что уравнение можно решить в радикалах, если существует ряд подгрупп его группы Галуа, каждая из которых нормальна в следующей и имеет абелеву фактор-группу, то есть его группа Галуа является разрешимой. Этот подход оказался плодотворным, и более поздние математики адаптировали его ко многим другим областям математики, помимо теории уравнений, к которой Галуа первоначально его применял.
Анализ
Галуа также внес вклад в теорию абелевых интегралов и цепных дробей. Как написано в его последнем письме, Галуа перешел от изучения эллиптических функций к рассмотрению интегралов наиболее общих алгебраических дифференциалов, которые сегодня называются абелевыми интегралами. Он классифицировал эти интегралы на три категории.