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伽罗瓦(Evarist. Galois)与现代群论

(2013-01-07 08:49:44)
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    伽罗瓦也许是世界上生命最短的著名数学家,正是他给我们开辟了代数(Algebra)公理化的全新方向。以下是他的肖像:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/Evariste_galois.jpg/464px-Evariste_galois.jpgGalois)与现代群论" />

         伽罗瓦生于18111025日,死于1832531日。在年轻时代,伽罗瓦给出了一个有理系数多项式存在”根式解“的充分必要条件,从而解决彻底了使用圆规直尺不可能“三等分角”的历史难题。伽罗瓦研究了代数方程根(Roots)的“置换”问题,首次塑造了“置换群”的概念,并且在数学文献中第一次使用了“群”(Group)这个术语。

         进入二十世纪,集合论公理化运动兴起,布尔巴基学派给出“群”的公理化定义:假定抽象集合G为一个群(运算符可省略),则成立

     1)结合律:(ab)c=a(bc),对所有a, b, c ∈ G.

      2)存在一个单位元1∈G,使得g1=1g=g,对所有g∈G

     3)对每一个元素g∈G,存在一个它的逆元f∈G,使得fg=gf=1

        注意:群G可以是有限集或无限集,其中交换律未必成立。群的实例如下:

      1)在乘法运算下,一切非零实数构成一个群,单位元是1

     2)在加法运算下,所有实数构成一个群,单位是0

     3)所有n阶可逆矩阵构成一个群,单位元是n阶单位矩阵E

     4)在向量加法运算下,任何向量空间搜是群,零向量是单位元;

        注意:所有实数集,在乘法运算下,不能构成一个群,因为其中存在实数0,它没有逆元。

          实际上,群论的研究范围很广泛,比如抽象有限群的结构分类,无限群的矩阵表示,等等,内容都很深入(确实非常艰深)。有了群的概念,我们就好说话了。比如,由此可以引入环(Ring),域(Feild)与代数(Algebra)的概念。有了群、环、域的概念,我们便于交流一些现代数学概念与理论,尤其是数学系统的公理化,进而涉足数理逻辑模型论领域,从而彻底搞清楚无穷小微积分的理论基础(或基石。这一切都是老祖宗伽罗瓦(一个小毛头)留给我们的宝贵数学财富。


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