近世代数发展简史
苏州周庄-
近世代数发展简史
根据课程教学安排,
通过查阅近世代数发展历史的相关资料,<
/p>
了解了相关的知识,
并对
近世代数的知识
结构和发展脉络有了更清楚的认识和理解,
以下是我将对近世代数及其发展
历史的认识。
一、近世代数的定义
代数学是以数、
多项式、矩阵、变换和它们的运算,以及群、环、域、模等为研究对象
的学科,
而近世代数
(又称抽象代数)
是代数学研究的一
个重要分支,
主要研究群、
环、
域、<
/p>
模这四种抽象的代数结构,并深入研究了具有一定特性的群、环、域、模及其子结构、商结
构、同态和同构、以及作为它们支柱的具体例子,
它不仅在代数
学中,
而且在现代数学的理
论与应用中都具有基本的重要性。<
/p>
二、近世代数的发展
代数学的起源较早,在挪威数学家阿贝尔(
Abel
,
.
)证明五次以上方程不能用根式求
解
的进程中就孕育着群的概念;
1830
年,年仅
19
岁的伽罗瓦(
Galois
,
E.
)彻底解决了代
数方程的根式
求解问题,
从而引进数域的扩张、
置换群、
可解群等概念;
后来,
凯莱
(
p>
Cayley
,
A.
)在
1854
年的文章中给出有限抽象群;戴德金(
Dedekind
,
)于
1858
年在代数数域中又
引入有限交换群和有限群;克莱因
(
Klein
,
.
)于
1872
年建立了埃尔朗根纲领,这些都是
抽象群产生的主要源泉。然而抽象群的公理系统直到
1882
年凯莱与韦伯(
Weber
,
H.
)
在
的同一期分别给出有限群的公理定义,
1893
年韦伯又给出无
限抽象群的定义。由于李
(
Lie
,<
/p>
.
)对连续群和弗罗贝尼乌斯(
Frob
enius
,
.
)对群表示的系统研究
,对群论发展产
生了深刻的影响。
同时,
李在研究偏微分方程组解的分类时引入李代数的概念,
然而,
它
的
发展却是
19
世纪末和
20
世纪初,
由基灵
(
Killing
,
)
、
外尔
(
Weyl
,
(
.
)
H.
)
和嘉当
(
Cartan
)
等人的卓越工作才建立了系统理论。
域这个名词虽
是戴德金较早引入的,
但域的公理系统却是迪克森(
Dicks
on
,
.
)与亨廷
顿(
Huntington
,
.<
/p>
)于
19
世纪初才独立给出。而域的系统
发展是从
1910
年,施泰尼茨
(
p>
Steinitz
,
E.
< br>)的著名论文“域的代数理论”开始的。同期,布尔(
Boole
,
G.
)研究人
的思维规律,
于
1854
年出版《思维规律的研究》
,建立了逻辑代数,即布尔代数。但格论是
在
1933
~
1938
年,经伯克霍夫(
< br>Birkhoff
,
.
)
、坎托罗维奇(Канторович
.
П<
/p>
.
В
.
)
、奥尔(
Ore
,
O
.
)等人的工作才确立了在代数学中的地位。另一方面,
184
3
年,哈密
顿(
Hamilton
,
.
)
引进四元数并奠定了矢量代数和矢量分析的
基础,而四元数系又构成实
数域上有限维可除代数。凯莱与西尔维斯特(
Sylvester
,
.
)一
起建立了代
数型的理论,
奠定了代数
不变量的矩阵理论。
凯莱又是矩阵代数的创始人,
他建立了八元
数与非结合代数,
同时,克利福德(
Clifford
,
.
)将八元数(复四元数)及外代数推广到一
般克利福德代数,
并将其成功地应用于非欧几里得空间中运动的研究。
< br>
19
世纪和
20
世纪之交,库默尔(
Kummer
,
.
)
引入对代数数论有重要
影响的理想数概
念,他于
1844
年指
出整环未必有惟一分解性质。戴德金将库默尔理想数推广并引出现代理
想的概念,建立了
代数数域的理论和代数整数环上理想的惟一分解定理。特别是
1894
< br>年,
嘉当(
Cartan
,<
/p>
.
)关于复单李代数的完全分类以及
19
07
年,韦德伯恩(
Wedderburn
,
)发
展了嘉当关于实数域和复数域上线性结合代数的结构
定理,
从而创立了一般域上结合代数的
结构定理,
极大地发展了近世代数的理论。
在此期间,
群以及与
其紧密相关的不变量概念在
分析、
几何、
力学和理论物理中都发挥了重大影响,
而这些学科的发展反过来又促进了代数
的发展。如诺特(
Noether
,
M.
)研究代数簇在双有理变换下的不变性质和关于曲面的著名
定理,
便导致多项式环理想理论的建立。
因此,深
入研究代数的相关概念,
以及从各种具体
对象抽象出共同特性来
进行公理化的研究,就导致近世代数的进一步演变,
促进了相
对独
立的学科,如群、域、线性代数、代数数论、环论等向纵深和综合两方面发展
.
德国代数学
派在这方面起了领导作用,戴德
金、希尔伯特(
Hilbert
,
D.
)和韦伯以及施泰尼茨等对代
数学抽象公理化的研究有很大贡献
,其中突出的成就是布饶尔(
Brauer
,
< br>R.
(
D.
)
< br>)
、哈塞
(
Hasse
,
H.
)
、诺特(
p>
Noether
,
.
)
、
阿尔贝特(
< br>Albert
,
.
)关于有限维
结合代数的理论,
它阐明了有理数域上单代数都是其中心
F
p>
上的循环代数。
特别是诺特于
1920
p>
年引入左
(右)
模的概念,
并研究了模在有限群表示论中的作用,
以及模与代数
结构理论之间的联系,
使模
成为数学的重要工具,从而又推动了
环论的发展。
1921
年,她写的“整环的理想理论”建
立了交换诺特环理论,证明了准素分解定理,成为交换代数的里程碑。
1926
年,她又给出
戴德金环的公理刻画,因此,诺特是近世
代数的
奠基人之一。她和阿廷(
Ar
tin
,
E.
)以及
< br>他们的学生(包括中国数学家曾炯之)为中心,在
20
世
纪
20
—
30
年代,对域论、类域论、
代数的理想理论到
< br>阿廷环的推广取得辉煌成就。
其中,
阿廷在
1927
年将代数结构定理推广
到极小条件环上,就
是著名的韦德伯恩
-
阿廷定理,成为环论发展的一个新里程碑;
同
时,
克鲁尔(
Krull
,
W.
)创立了局部环
的理想理论,范
•
德
•
瓦尔登(
Van der Waerden
,
.
)
等人发展并简化了单纯代数的结构和环的理
想理论
.20
世纪
30
年代初,范
•
德
•
瓦尔登的
《近世代数学》综合总结了从伽罗瓦起
100
年来近世代数各方面的工作,是近世代数的一