एक तत्व वाला फ़ील्ड

गणित में, एक तत्व वाला क्षेत्र किसी वस्तु के लिए एक सूचक नाम होता है जिसे एक ही तत्व वाले परिमित क्षेत्र के समान व्यवहार करना चाहिए, यदि ऐसा क्षेत्र मौजूद हो सकता है। इस वस्तु को F दर्शाया गया है₁, या, फ़्रेंच-अंग्रेज़ी वाक्य में, एफ_un. एक तत्व और अंकन एफ के साथ नाम फ़ील्ड₁ केवल विचारोत्तेजक हैं, क्योंकि शास्त्रीय अमूर्त बीजगणित में एक तत्व वाला कोई क्षेत्र नहीं है। इसके बजाय, एफ₁ इस विचार को संदर्भित करता है कि सेट (गणित) और ऑपरेशन (गणित) को बदलने का एक तरीका होना चाहिए, अमूर्त बीजगणित के लिए पारंपरिक बिल्डिंग ब्लॉक, अन्य, अधिक लचीली वस्तुओं के साथ। एफ के कई सिद्धांत₁ प्रस्तावित किया गया है, लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि उनमें से कौन सा, यदि कोई हो, एफ देता है₁ सभी वांछित गुण. हालाँकि इन सिद्धांतों में अभी भी एक भी तत्व वाला कोई क्षेत्र नहीं है, एक क्षेत्र जैसी वस्तु है जिसकी विशेषता (बीजगणित) एक है।

एफ के सर्वाधिक प्रस्तावित सिद्धांत₁ अमूर्त बीजगणित को पूरी तरह से बदलें। वेक्टर रिक्त स्थान और बहुपद वलय जैसी गणितीय वस्तुओं को उनके अमूर्त गुणों की नकल करके इन नए सिद्धांतों में शामिल किया जा सकता है। यह नई नींव पर क्रमविनिमेय बीजगणित और बीजगणितीय ज्यामिति के विकास की अनुमति देता है। एफ के सिद्धांतों की परिभाषित विशेषताओं में से एक₁ यह है कि ये नए आधार शास्त्रीय अमूर्त बीजगणित की तुलना में अधिक वस्तुओं की अनुमति देते हैं, जिनमें से एक विशेषता के क्षेत्र की तरह व्यवहार करता है।

एफ के गणित का अध्ययन करने की संभावना₁ मूल रूप से 1956 में जैक्स टिट्स द्वारा सुझाया गया था, जिसे प्रकाशित किया गया था Tits 1957, प्रक्षेप्य ज्यामिति में समरूपता और सरल परिसरों के संयोजन के बीच सादृश्य के आधार पर। एफ₁ गैर-अनुवांशिक ज्यामिति और रीमैन परिकल्पना के संभावित प्रमाण से जुड़ा हुआ है।

इतिहास

1957 में, जैक्स टिट्स ने बिल्डिंग (गणित) का सिद्धांत पेश किया, जो बीजगणितीय समूहों को अमूर्त सरल परिसरों से जोड़ता है। धारणाओं में से एक गैर-तुच्छता की स्थिति है: यदि इमारत एक एन-आयामी अमूर्त सरलीकृत परिसर है, और यदि k < n, तो भवन का प्रत्येक k-सिम्प्लेक्स कम से कम तीन n-सिंपलेक्स में समाहित होना चाहिए। यह शास्त्रीय प्रक्षेप्य ज्यामिति की उस शर्त के अनुरूप है कि एक रेखा में कम से कम तीन बिंदु होने चाहिए। हालाँकि, ऐसी डिजेनरेसी (गणित) ज्यामितियाँ हैं जो प्रक्षेप्य ज्यामिति होने के लिए सभी शर्तों को पूरा करती हैं, सिवाय इसके कि रेखाएँ केवल दो बिंदुओं को स्वीकार करती हैं। इमारतों के सिद्धांत में अनुरूप वस्तुओं को अपार्टमेंट कहा जाता है। अपार्टमेंट इमारतों के सिद्धांत में ऐसी घटक भूमिका निभाते हैं कि टिट्स ने प्रक्षेप्य ज्यामिति के एक सिद्धांत के अस्तित्व का अनुमान लगाया जिसमें विकृत ज्यामिति शास्त्रीय लोगों के बराबर खड़ी होगी। उन्होंने कहा, यह ज्यामिति विशिष्ट क्षेत्र के ऊपर घटित होगी। इस सादृश्य का उपयोग करके एफ के कुछ प्रारंभिक गुणों का वर्णन करना संभव था₁लेकिन इसका निर्माण संभव नहीं हो सका।

टिट्स की प्रारंभिक टिप्पणियों के बाद, 1990 के दशक की शुरुआत तक बहुत कम प्रगति हुई थी। 1980 के दशक के उत्तरार्ध में, अलेक्जेंडर स्मिरनोव ने बातचीत की एक श्रृंखला दी जिसमें उन्होंने अनुमान लगाया कि रीमैन परिकल्पना को एक तत्व वाले क्षेत्र पर पूर्णांकों को वक्र के रूप में मानकर सिद्ध किया जा सकता है। 1991 तक, स्मिरनोव ने एफ के ऊपर बीजगणितीय ज्यामिति की दिशा में कुछ कदम उठाए थे₁, एफ के एक्सटेंशन का परिचय₁ और प्रक्षेप्य रेखा पी को संभालने के लिए उनका उपयोग करना¹F के ऊपर₁.इस पी में बीजगणितीय संख्याओं को मानचित्र के रूप में माना जाता था¹, और रीमैन-हर्विट्ज़ सूत्र के अनुमानित अनुमान|इन मानचित्रों के लिए रीमैन-हर्विट्ज़ सूत्र का सुझाव दिया गया था। ये सन्निकटन एबीसी अनुमान जैसे बहुत गहरे दावे दर्शाते हैं। एफ का विस्तार₁ बाद में इन्हें एफ के रूप में दर्शाया गया_q क्यू = 1 के साथⁿ. मिखाइल कापरानोव के साथ, स्मिरनोव ने यह पता लगाने के लिए काम किया कि प्रमुख विशेषता में बीजगणितीय और संख्या सिद्धांत | संख्या-सैद्धांतिक निर्माण विशेषता में कैसे दिख सकते हैं, जिसका समापन 1995 में जारी एक अप्रकाशित कार्य में हुआ। 1993 में, यूरी मनिन ने रीमैन ज़ेटा फ़ंक्शन पर व्याख्यान की एक श्रृंखला दी जहां उन्होंने एफ पर बीजगणितीय ज्यामिति का एक सिद्धांत विकसित करने का प्रस्ताव रखा।₁. उन्होंने सुझाव दिया कि जीटा एफ पर बीजगणितीय विविधता के कार्य करता है₁ बहुत ही सरल विवरण होंगे, और उन्होंने बीजगणितीय K-सिद्धांत|F के K-सिद्धांत के बीच एक संबंध प्रस्तावित किया₁ और गोले के समरूप समूह। इसने कई लोगों को एफ के स्पष्ट सिद्धांतों का निर्माण करने का प्रयास करने के लिए प्रेरित किया₁-ज्यामिति.

एफ पर विविधता की पहली प्रकाशित परिभाषा₁ 1999 में क्रिस्टोफ़ सोले से आया, जिन्होंने कुछ छल्लों की श्रेणी (गणित) से जटिल संख्याओं और फ़ैनक्टरों पर बीजगणित का उपयोग करके इसका निर्माण किया। 2000 में, झू ने प्रस्ताव दिया कि एफ₁ एफ के समान था₂ सिवाय इसके कि एक और एक का योग एक था, शून्य नहीं। डिटमार ने सुझाव दिया कि एफ₁ किसी वलय की योगात्मक संरचना को भूलकर और गुणन पर ध्यान केंद्रित करके पाया जाना चाहिए। टोएन और वाकी ने हकीम के सापेक्ष योजनाओं के सिद्धांत पर निर्माण किया और एफ को परिभाषित किया₁ सममित मोनोइडल श्रेणी का उपयोग करना। बाद में वेज़ानी द्वारा उनके निर्माण को डिटमार के समकक्ष दिखाया गया। निकोलाई दुरोव ने एफ का निर्माण किया₁ एक क्रमविनिमेय बीजगणितीय मोनैड (श्रेणी सिद्धांत) के रूप में। बोर्गर ने परिमित क्षेत्रों और पूर्णांकों से इसका निर्माण करने के लिए वंश (श्रेणी सिद्धांत) का उपयोग किया। एलेन कोन्स और कैटरिना कंसानी ने एक नई श्रेणी बनाने के लिए गुणक मोनोइड्स की श्रेणी और रिंगों की श्रेणी को जोड़कर सोले और डिटमार दोनों की धारणाओं को विकसित किया। ${\mathfrak {M}}{\mathfrak {R}},$ फिर एफ को परिभाषित करना₁-योजनाओं पर एक विशेष प्रकार का प्रतिनिधित्व योग्य फ़नकार होना ${\mathfrak {M}}{\mathfrak {R}}.$ इसका उपयोग करते हुए, वे एफ पर कई संख्या-सैद्धांतिक निर्माणों की एक धारणा प्रदान करने में कामयाब रहे₁ जैसे कि उद्देश्य और क्षेत्र विस्तार, साथ ही F के ऊपर झूठ प्रकार#शेवल्ली समूहों के समूह का निर्माण_1². मटिल्डे मार्कोली के साथ-साथ कॉन्स और कंसानी ने भी एफ को जोड़ा है₁ गैर-अनुवांशिक ज्यामिति के साथ। कम्प्यूटेशनल जटिलता सिद्धांत में अद्वितीय गेम अनुमान से संबंध रखने का भी सुझाव दिया गया है। ओलिवर लॉर्शिड ने, अन्य लोगों के साथ, हाल ही में एफ पर शेवेल्ली समूहों का वर्णन करने के टिट्स के मूल उद्देश्य को प्राप्त किया है₁ ब्लूप्रिंट नामक वस्तुओं का परिचय देकर, जो मोटी हो जाओ और मोनोइड्स दोनों का एक साथ सामान्यीकरण है। इनका उपयोग तथाकथित नीली योजनाओं को परिभाषित करने के लिए किया जाता है, जिनमें से एक स्पेक एफ है₁. लोर्शेड के विचार एफ से अधिक समूहों के अन्य विचारों से कुछ हद तक भिन्न हैं₁, उसमें एफ₁-योजना स्वयं सामान्य योजनाओं के आधार विस्तार का वेइल समूह नहीं है। लोर्सचीड सबसे पहले स्तन श्रेणी को परिभाषित करता है, जो नीली योजनाओं की श्रेणी की एक पूर्ण उपश्रेणी है, और वेइल एक्सटेंशन को परिभाषित करता है, जो स्तन श्रेणी से सेट तक का एक फ़नकार है। बीजगणितीय समूह का एक टिट्स-वेइल मॉडल ${\mathcal {G}}$ एक समूह संचालन के साथ एक नीली योजना जी है जो कि स्तन श्रेणी में एक रूपवाद है, जिसका आधार विस्तार है ${\mathcal {G}}$ और जिसका वेइल विस्तार वेइल समूह के समरूपी है ${\mathcal {G}}.$ एफ₁-ज्यामिति को उष्णकटिबंधीय ज्यामिति से जोड़ा गया है, इस तथ्य के माध्यम से कि अर्धवृत्त (विशेष रूप से, उष्णकटिबंधीय अर्धवृत्त) एक मोनॉइड ए के तत्वों के परिमित औपचारिक योग के कुछ मोनॉयड अर्धवृत्त एन[ए] के भागफल के रूप में उत्पन्न होते हैं। , जो स्वयं एक एफ है₁-बीजगणित. यह संबंध लोर्शेड के ब्लूप्रिंट के उपयोग से स्पष्ट हो गया है। जियान्सिराकुसा बंधुओं ने एक उष्णकटिबंधीय योजना सिद्धांत का निर्माण किया है, जिसके लिए उनकी उष्णकटिबंधीय योजनाओं की श्रेणी टोन-वाक्वी एफ की श्रेणी के बराबर है।₁-योजनाएँ। यह श्रेणी नीली योजनाओं की श्रेणी में वफादार फ़नकार को एम्बेड करती है, लेकिन पूर्ण फ़नकार को नहीं, और ड्यूरोव योजनाओं की श्रेणी की एक पूर्ण उपश्रेणी है।

प्रेरणाएँ

बीजगणितीय संख्या सिद्धांत

एफ के लिए एक प्रेरणा₁ बीजगणितीय संख्या सिद्धांत से आता है। परिमित क्षेत्रों पर वक्रों के लिए रीमैन परिकल्पना का आंद्रे वेइल का प्रमाण एक परिमित क्षेत्र k पर एक वक्र C से शुरू होता है, जो एक बीजगणितीय विविधता F के फ़ंक्शन फ़ील्ड से सुसज्जित होता है, जो कि k का एक क्षेत्र विस्तार है। ऐसा प्रत्येक फ़ंक्शन फ़ील्ड हस्से-वील ज़ेटा फ़ंक्शन को जन्म देता है ζ_F, और परिमित क्षेत्रों के लिए रीमैन परिकल्पना शून्य निर्धारित करती है ζ_F. फिर वेइल का प्रमाण अध्ययन के लिए सी के विभिन्न ज्यामितीय गुणों का उपयोग करता है ζ_F.

परिमेय संख्या Q का क्षेत्र रीमैन ज़ेटा फ़ंक्शन के समान तरीके से जुड़ा हुआ है, लेकिन Q किसी किस्म का फ़ंक्शन फ़ील्ड नहीं है। इसके बजाय, Q योजना का कार्य क्षेत्र है (गणित) Spec Z. यह एक आयामी योजना है (जिसे बीजगणितीय वक्र के रूप में भी जाना जाता है), और इसलिए कुछ आधार क्षेत्र होना चाहिए जिस पर यह वक्र स्थित है, जिसमें से Q एक फ़ील्ड एक्सटेंशन होगा (उसी तरह जैसे C है) k के ऊपर एक वक्र है, और F k का विस्तार है)। एफ की आशा₁-ज्यामिति यह है कि एक उपयुक्त वस्तु एफ₁ इस आधार क्षेत्र की भूमिका निभा सकता है, जो एफ के साथ वेइल के प्रमाण की नकल करके रीमैन परिकल्पना के प्रमाण की अनुमति देगा₁ के के स्थान पर.

अरकेलोव ज्यामिति

एक तत्व वाले क्षेत्र पर ज्यामिति भी अराकेलोव ज्यामिति से प्रेरित है, जहां जटिल ज्यामिति के उपकरणों का उपयोग करके डायोफैंटाइन समीकरणों का अध्ययन किया जाता है। सिद्धांत में परिमित क्षेत्रों और जटिल संख्याओं के बीच जटिल तुलना शामिल है। यहां एफ का अस्तित्व है₁ तकनीकी कारणों से उपयोगी है.

अपेक्षित गुण

एफ₁ फ़ील्ड नहीं है

एफ₁ एक फ़ील्ड नहीं हो सकता क्योंकि परिभाषा के अनुसार सभी फ़ील्ड में दो अलग-अलग तत्व होने चाहिए, योगात्मक पहचान शून्य और गुणक पहचान एक। भले ही यह प्रतिबंध हटा दिया गया हो (उदाहरण के लिए योगात्मक और गुणक पहचानों को एक ही तत्व बनाकर), एक तत्व वाला वलय शून्य वलय होना चाहिए, जो एक परिमित क्षेत्र की तरह व्यवहार नहीं करता है। उदाहरण के लिए, शून्य रिंग पर सभी मॉड्यूल (गणित) आइसोमोर्फिक हैं (क्योंकि ऐसे मॉड्यूल का एकमात्र तत्व शून्य तत्व है)। हालाँकि, एफ की प्रमुख प्रेरणाओं में से एक₁ सेट का विवरण F के रूप में है₁-वेक्टर रिक्त स्थान - यदि परिमित सेट शून्य रिंग के ऊपर मॉड्यूल थे, तो प्रत्येक परिमित सेट एक ही आकार का होगा, जो कि मामला नहीं है। इसके अलावा, तुच्छ वलय के वलय का स्पेक्ट्रम खाली होता है, लेकिन एक क्षेत्र के स्पेक्ट्रम में एक बिंदु होता है।

अन्य गुण

• परिमित समुच्चय एफ के ऊपर एफ़िन स्थान और प्रक्षेप्य स्थान दोनों हैं₁.
• नुकीले समुच्चय F के ऊपर सदिश स्थान हैं₁.
• परिमित क्षेत्र एफ_q F का क्वांटम समूह हैं₁, जहां q विकृति है।
• वेइल समूह 'एफ' पर सरल बीजगणितीय समूह हैं₁:

  एक अर्धसरल बीजगणितीय समूह के लिए डायनकिन आरेख दिया गया है, इसका वेइल समूह है F पर अर्धसरल बीजगणितीय समूह₁.

• एफ़िन स्कीम स्पेक Z, F के ऊपर एक वक्र है₁.
• समूह एफ पर हॉपफ बीजगणित हैं₁. अधिक आम तौर पर, बीजगणितीय वस्तुओं के आरेखों के संदर्भ में पूरी तरह से परिभाषित किसी भी चीज़ में एफ होना चाहिए₁-सेट की श्रेणी में एनालॉग।
• सेट पर ग्रुप एक्शन (गणित) 'एफ' के ऊपर जी का प्रोजेक्टिव प्रतिनिधित्व है₁, और इस प्रकार, G समूह हॉपफ बीजगणित 'F' है₁[जी]।
• टोरिक किस्म 'एफ' निर्धारित करती है₁-किस्में। एफ के कुछ विवरणों में₁-ज्यामिति का विपरीत भी सत्य है, इस अर्थ में कि एफ के अदिशों का विस्तार₁-ज़ेड की किस्में टोरिक हैं। जबकि एफ के लिए अन्य दृष्टिकोण₁-ज्यामिति उदाहरणों के व्यापक वर्गों को स्वीकार करती है, टोरिक किस्में सिद्धांत के मूल में स्थित प्रतीत होती हैं।
• पी का जीटा फ़ंक्शन^एन('एफ'₁) होना चाहिए ζ(s) = s(s − 1)⋯(s − N).* 'एफ' का एम-वें के-समूह₁ गोले के स्पेक्ट्रम का एम-वां स्थिर समरूप समूह होना चाहिए।

गणना

एक सेट (गणित) पर विभिन्न संरचनाएं प्रक्षेप्य स्थान पर संरचनाओं के अनुरूप होती हैं, और उनकी गणना उसी तरह की जा सकती है:

सेट प्रक्षेप्य स्थान हैं

P(F) के तत्वों की संख्याⁿ
_q) = पीⁿ⁻¹('F'_q), द (n − 1)-परिमित क्षेत्र F पर आयामी प्रक्षेप्य स्थान_q, q-ब्रैकेट|q-पूर्णांक है

$[n]_{q}:={\frac {q^{n}-1}{q-1}}=1+q+q^{2}+\dots +q^{n-1}.$

ले रहा q = 1 पैदावार [n]_q = n.

q-पूर्णांक का q की शक्तियों के योग में विस्तार प्रक्षेप्य स्थान के शूबर्ट कोशिका अपघटन से मेल खाता है।

क्रमपरिवर्तन अधिकतम झंडे हैं

वहाँ अरेन! n तत्वों और [n] के साथ एक सेट का क्रमपरिवर्तन!_q एफ में अधिकतम ध्वज (रैखिक बीजगणित)।ⁿ
_q, कहाँ

$[n]!_{q}:=[1]_{q}[2]_{q}\dots [n]_{q}$

Q-Pochammer प्रतीक है#अन्य q-कार्यों से संबंध|q-फैक्टोरियल। वास्तव में, एक सेट के क्रमपरिवर्तन को फ़िल्टरेशन (गणित) # सेट माना जा सकता है, क्योंकि ध्वज एक फ़िल्टर्ड वेक्टर स्पेस है: उदाहरण के लिए, ऑर्डरिंग (0, 1, 2) सेट का {0, 1, 2} निस्पंदन {0} ⊂ {0,1} ⊂ {0,1,2} से मेल खाता है।

उपसमुच्चय उपस्थान हैं

द्विपद गुणांक

${\frac {n!}{m!(n-m)!}}$ एन-तत्व सेट के एम-तत्व उपसमुच्चय की संख्या देता है, और क्यू-फैक्टोरियल#क्यू-ब्रैकेट और क्यू-द्विपद | क्यू-द्विपद गुणांक से संबंध देता है

${\frac {[n]!_{q}}{[m]!_{q}[n-m]!_{q}}}$ 'F' के ऊपर एक n-आयामी वेक्टर समष्टि के m-आयामी उप-स्थानों की संख्या देता है_q.

क्यू-द्विपद गुणांक का क्यू की शक्तियों के योग में विस्तार ग्रासमैनियन के शूबर्ट सेल अपघटन से मेल खाता है।

मोनॉइड योजनाएं

डिटमार द्वारा मोनॉइड योजनाओं का निर्माण एफ का मूल कहा गया है₁-ज्यामिति , एफ के अधिकांश अन्य सिद्धांतों की तरह₁-ज्यामिति में मोनॉइड योजनाओं का विवरण होता है। नैतिक रूप से, यह 1950 और 1960 के दशक में क्रमविनिमेय वलय ्स को मोनोइड्स के साथ बदलकर विकसित किए गए स्कीम (गणित) के सिद्धांत की नकल करता है। इसका प्रभाव वलय की योगात्मक संरचना को भूल जाना है, केवल गुणक संरचना को छोड़ना है। इस कारण से, इसे कभी-कभी गैर-योगात्मक ज्यामिति भी कहा जाता है।

मोनोइड्स

गुणक मोनॉइड एक मोनॉइड है A जिसमें एक अवशोषित तत्व 0 भी शामिल है (मोनॉइड की पहचान 1 से अलग), जैसे कि 0a = 0 हरएक के लिए aमोनॉयड में A. फिर एक तत्व वाले क्षेत्र को परिभाषित किया जाता है F₁ = {0,1}, दो तत्वों वाले क्षेत्र का गुणक मोनॉयड, जो गुणक मोनॉयड की श्रेणी में प्रारंभिक वस्तु है। एक मोनोइड में एक मोनोइड आदर्श A एक उपसमुच्चय है I जो गुणात्मक रूप से बंद है, इसमें 0 है, और ऐसा है IA = {ra : r∈I, a∈A} = I. ऐसा आदर्श प्रधान है यदि $A\setminus I$ गुणात्मक रूप से बंद है और इसमें 1 शामिल है।

मोनोइड्स के लिए A और B, एक मोनोइड समरूपता एक फलन है f : A → B ऐसा है कि;

• f(0) = 0;
• f(1) = 1, और
• f(ab) = f(a)f(b) हरएक के लिए a और b में A.

मोनॉइड योजनाएं

एक मोनॉइड का स्पेक्ट्रम A, निरूपित Spec A, के प्रमुख आदर्शों का समुच्चय है A. आधार (टोपोलॉजी) खुले सेट को परिभाषित करके, एक मोनॉइड के स्पेक्ट्रम को ज़ारिस्की टोपोलॉजी दी जा सकती है

$U_{h}=\{{\mathfrak {p}}\in {\text{Spec}}A:h\notin {\mathfrak {p}}\},$

प्रत्येक के लिए h में A. एक मोनोइडल स्पेस एक टोपोलॉजिकल स्पेस है जिसमें मल्टीप्लिकेटिव मोनोइड्स का एक शीफ (गणित) होता है जिसे स्ट्रक्चर शीफ कहा जाता है। एक एफ़िन मोनॉइड योजना एक मोनॉइडल स्थान है जो एक मोनॉइड के स्पेक्ट्रम के लिए आइसोमोर्फिक है, और एक 'मोनॉइड स्कीम' मोनॉइड का एक समूह है जिसमें एफ़िन मोनॉइड योजनाओं द्वारा एक खुला आवरण होता है।

मोनॉइड योजनाओं को 'बेस एक्सटेंशन' फ़ैक्टर के माध्यम से रिंग-सैद्धांतिक योजनाओं में बदला जा सकता है $-\otimes _{\mathbf {F} _{1}}\mathbf {Z}$ जो मोनॉइड ए को 'जेड'-मॉड्यूल (यानी रिंग) में भेजता है $\mathbf {Z} [A]/\langle 0_{A}\rangle ,$ और एक मोनोइड समरूपता f : A → B एक वलय समरूपता तक विस्तारित है $f_{\mathbf {Z} }:A\otimes _{\mathbf {F} _{1}}\mathbf {Z} \to B\otimes _{\mathbf {F} _{1}}\mathbf {Z}$ जो Z-मॉड्यूल समरूपता के रूप में रैखिक है। एफ़िन मोनॉइड योजना का आधार विस्तार सूत्र के माध्यम से परिभाषित किया गया है

$\operatorname {Spec} (A)\times _{\operatorname {Spec} (\mathbf {F} _{1})}\operatorname {Spec} (\mathbf {Z} )=\operatorname {Spec} {\big (}A\otimes _{\mathbf {F} _{1}}\mathbf {Z} {\big )},$

जो बदले में एक सामान्य मोनॉइड योजना के आधार विस्तार को परिभाषित करता है।

परिणाम

यह निर्माण एफ के कई वांछित गुणों को प्राप्त करता है₁-ज्यामिति: Spec F₁ में एक ही बिंदु होता है, इसलिए यह पारंपरिक ज्यामिति में एक क्षेत्र के स्पेक्ट्रम के समान व्यवहार करता है, और एफ़िन मोनॉइड योजनाओं की श्रेणी गुणक मोनॉयड की श्रेणी से दोहरी होती है, जो एफ़िन योजनाओं और कम्यूटेटिव रिंगों के द्वंद्व को दर्शाती है। इसके अलावा, यह सिद्धांत एफ से अपेक्षित संयोजक गुणों को संतुष्ट करता है₁ पिछले अनुभागों में उल्लिखित; उदाहरण के लिए, प्रक्षेप्य स्थान F₁ आयाम का n एक मोनॉइड योजना प्रक्षेप्य स्थान के एक अपार्टमेंट के समान है F_q आयाम का n जब एक इमारत के रूप में वर्णित किया गया है।

हालाँकि, मोनॉइड योजनाएँ F के सिद्धांत के सभी अपेक्षित गुणों को पूरा नहीं करती हैं₁-ज्यामिति, एकमात्र ऐसी किस्में जिनमें मोनॉइड स्कीम एनालॉग्स हैं, टोरिक किस्म हैं। अधिक सटीक रूप से, यदि X एक मोनोइड योजना है जिसका आधार विस्तार एक फ्लैट आकारवाद है, बीजगणितीय ज्यामिति # एस की शब्दावली, परिमित आकारवाद की जुड़ा हुआ स्थान योजना # परिमित प्रकार के आकारवाद, फिर का आधार विस्तार X एक टोरिक किस्म है. एफ की अन्य धारणाएँ₁-ज्यामिति, जैसे कि कोन्स-कंसानी, एफ का वर्णन करने के लिए इस मॉडल का निर्माण करें₁-ऐसी किस्में जो टोरिक नहीं हैं।

फ़ील्ड एक्सटेंशन

कोई एक तत्व वाले क्षेत्र के क्षेत्र विस्तार को एकता की जड़ों के समूह के रूप में, या अधिक सूक्ष्मता से (ज्यामितीय संरचना के साथ) एकता की जड़ों की समूह योजना के रूप में परिभाषित कर सकता है। यह क्रम n के चक्रीय समूह के लिए गैर-स्वाभाविक रूप से समरूपता है, समरूपता एकता की एक आदिम जड़ की पसंद पर निर्भर करती है:

$\mathbf {F} _{1^{n}}=\mu _{n}.$

इस प्रकार 'F' के ऊपर आयाम d का एक सदिश समष्टि_1ⁿ क्रम dn का एक सीमित सेट है जिस पर एकता की जड़ें आधार बिंदु के साथ मिलकर स्वतंत्र रूप से कार्य करती हैं।

इस दृष्टि से परिमित क्षेत्र 'F'_q F के ऊपर एक बीजगणित है_1ⁿ, आयाम का d = (q − 1)/n किसी भी n के लिए जो कि एक गुणनखंड है q − 1 (उदाहरण के लिए n = q − 1 या n = 1). यह इस तथ्य से मेल खाता है कि एक परिमित क्षेत्र की इकाइयों का समूह एफ_q (जो हैं q − 1गैर-शून्य तत्व) क्रम का एक चक्रीय समूह है q − 1, जिस पर क्रम का कोई भी चक्रीय समूह विभाजित होता है q − 1 स्वतंत्र रूप से कार्य करता है (एक शक्ति तक बढ़ाकर), और क्षेत्र का शून्य तत्व आधार बिंदु है।

इसी प्रकार, वास्तविक संख्या R, F के ऊपर एक बीजगणित है_1², अनंत आयाम का, क्योंकि वास्तविक संख्याओं में ±1 होता है, लेकिन एकता का कोई अन्य मूल नहीं होता है, और सम्मिश्र संख्या C, F के ऊपर एक बीजगणित है_1ⁿ सभी n के लिए, फिर से अनंत आयाम का, क्योंकि सम्मिश्र संख्याओं में एकता की सभी जड़ें होती हैं।

इस दृष्टिकोण से, कोई भी घटना जो केवल एकता की जड़ों वाले क्षेत्र पर निर्भर करती है उसे 'एफ' से आते हुए देखा जा सकता है।₁ - उदाहरण के लिए, असतत फूरियर रूपांतरण (जटिल-मूल्यवान) और संबंधित संख्या-सैद्धांतिक परिवर्तन (जेड/एनजेड-मूल्यवान)।

यह भी देखें

• अंकगणित व्युत्पन्न
• एक तत्व के साथ अर्धसमूह

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• Tits, Jacques (1957), "Sur les analogues algébriques des groupes semi-simples complexes", Colloque d'algèbre supérieure, tenu à Bruxelles du 19 au 22 décembre 1956, Centre Belge de Recherches Mathématiques Établissements Ceuterick, Louvain, Paris: Librairie Gauthier-Villars, pp. 261–289
• Toën, Bertrand; Vaquié, Michel (2005), Au dessous de Spec Z, arXiv:math/0509684
• Vezzani, Alberto (2010), "Deitmar's versus Toën-Vaquié's schemes over F₁", Mathematische Zeitschrift, 271: 1–16, arXiv:1005.0287, doi:10.1007/s00209-011-0896-5, S2CID 119145251

बाहरी संबंध

• John Baez's This Week's Finds in Mathematical Physics: Week 259
• The Field With One Element at the n-category cafe
• The Field With One Element at Secret Blogging Seminar
• Looking for F_un and The F_un folklore, Lieven le Bruyn.
• Mapping F_1-land:An overview of geometries over the field with one element, Javier López Peña, Oliver Lorscheid
• F_un Mathematics, Lieven le Bruyn, Koen Thas.
• Vanderbilt conference on Noncommutative Geometry and Geometry over the Field with One Element Archived 12 December 2013 at the Wayback Machine (Schedule Archived 15 February 2012 at the Wayback Machine)
• NCG and F_un, by Alain Connes and K. Consani: summary of talks and slides