11
$\开始组$

据说数字字段$K$有一个功率基准如果K$中有一个$\alpha\,使得整数$O_K$的整环是$\mathbb{Z}$-$1、\alpha、\alpha^2、\ldots、\alfa^{\deg的线性跨度{K} -1个}$. 换句话说,$O_K=\mathbb{Z}[\alpha]$;另一个术语是单基因。例如,对于二次型和分圆型字段,就会发生这种情况。单基因数域可能非常罕见;Bhargava的结果表明,它们在度$3、4$或$5$的数字域中是一个可以忽略的分数(零密度),并且推测在每个固定度$d>2$中都成立。

很容易看出,对于$d\gg p$,度数$d$的$p$-adic数字段决不是单基因的。(为了说明这一点,请考虑$N$级的分圆域中的分裂素数是$\equiv1\mod{N}$;因此它们特别是$>N>\phi(N)$。)

问题。 是否存在任意高次的单基因全实数域?

换一种说法:对于任意高次的完全实代数整数,环$\mathbb{Z}[\alpha]$可以是积分闭的吗?

Dummit和Kisilevsky[循环三次域中的指数在《数论与代数》中,1977年]证明了无限多完全实立方场具有幂基。存在完全真实的单基因六域;一个随意取自[I.Gaal,丢番图方程和幂积分基:新的计算方法]是由的根生成的字段$$X^6-5X^5+2X^4+18X^3-11X^2-19X+1。$$有更高学历的例子吗?

$\端组$

2个答案2

重置为默认值
7
$\开始组$

凯德拉亚证明了存在无穷多个具有实根和无平方判别式的各级不可约整数多项式;如果$P$具有无平方判别式,则$\mathbb{Z}[x]/P(x)$是积分闭的。更准确地说,他在$[-N,N]$中构造了这种类型的$cN^{1/(N-1)}$不同字段。

根据阿什·布拉肯霍夫·扎拉比亨德里克·伦斯特拉(Hendrik Lenstra)在私人通信中做出了以下推测:让$n\geq 2$。如果随机选择一个度$n$一元整数多项式$P$,则$\mathbb{Z}[x]/P(x)$以概率$6/\pi^2$积分闭。因此,在某种意义上,单基因字段并不罕见。我们之前讨论过这些问题在这里在这里.

$\端组$
8
  • $\开始组$ 随机一元整数多项式和数字域中整数的随机环实际上不是一回事,因为多个多项式可以有一个根来生成相同的单基因整数环,所以尚不清楚多项式的启发式是否真的转化为数字域的启发式。尽管我在Narkiwicz的关于代数数论的巨著中读到,单基因整数环的形式为$\mathbf Z[\alpha]$,只有有限多个$\alpha$可以通过整数相加。但我不知道这种有限性有多有效。 $\端组$
    – 康拉德
    2014年8月8日15:59
  • $\开始组$ @KConrad我同意它们不是一回事,但我很困惑为什么单基因多项式应该比单基因域更常见。给定一个单基因场,它的几乎所有元素都不是单基因发生器。所以我天真地认为单基因多项式更为罕见。(我并不是在声称逻辑上的矛盾,只是我的直觉感到困惑。)无论如何,凯德拉亚的结果回答了最初的问题,而伦斯特拉的猜想(虽然它没有提到签名)表明应该有更多这样的结果。 $\端组$ 2014年8月8日16:03
  • $\开始组$ 文中定理4.1(arxiv-web3.library.cornell.edu/pdf/1006.1002v1.pdf)Bhargava和Shankar的结果表明,具有abs判别式的单基因立方场少于$X^{5/6+\epsilon}$。值$<X$,而所有立方字段的数量为$\asymp X$。因此,至少在立方体情况下,Lenstra的这个猜想意味着单基因字段比单基因多项式要难得多。 $\端组$ 2014年8月8日16:43
  • 1
    $\开始组$ 试图修正我的直觉:在[-x^{1/3},x^{1/3}]$和$t\in[-x*{1/2},x^{1/2}]$中使用$r,在\{-1,0,1\}$,$s中使用$x^3+rx^2+sx+t$。这应该很接近于根据巴加瓦-尚卡尔符号中[-X^{1/3},X^{1/3}]$中的$I和[-X*{1/2},X^{1/2}]$的$J进行采样。如果伦斯特拉仍然相信他的猜想,当盒子的大小随立方体的不同系数而变化时,他认为这些$O(X^{5/6})$多项式的正比例给出单基因顺序。Davenport告诉我们,在这个范围内大约有$\X$个立方订单。(续) $\端组$ 2014年8月8日17:32
  • 1
    $\开始组$ 所以我们有一个维恩图:立方阶,积分闭立方阶,单基因立方阶,整数闭单基因立方级。每个立方阶最多可以通过12种方式单基因化,因此单基因化和单基因化之间的差异很小。我认为我们目前的看法是,前两个的大小约为X$,其他两个的尺寸约为X^{5/6}$。Lenstra的猜想是关于(积分闭单基因)/(单基因),没有理由应该类似于(积分闭双基因)/。 $\端组$ 2014年8月8日17:35
12
$\开始组$

那么分圆场的最大实子域呢?

$\端组$
8
  • $\开始组$ 根据华盛顿分圆域的2.16命题,它们是单基因的。 $\端组$ 2014年8月8日13:14
  • $\开始组$ 谢谢。。。实际上,切比雪夫多项式表示$\zeta^k+\ zeta^{-k}\in\mathbb{Z}[\zeta+\ zeta ^{-1}]$。我想知道,除了分圆域及其最大实子域之外,是否还有其他高度阿贝尔或完全实单基因的例子。 $\端组$ 2014年8月8日13:31
  • $\开始组$ 这表明我之前给出的答案是错误的(就Serre问题而言,声称完全真实的度字段$d$和对数判别式$o(d^2)$可能永远不会是单基因的)。事实上,我现在已经说服了自己,与$p$-adic对应项不同,Bilu定理的证明使用了假设$h(\alpha)到0$的全部强度,而不仅仅是$\log{|\mathrm{disc}(p)|}=o(d^2)$。所以我要删除前面的两个答案。 $\端组$ 2014年8月8日13:55
  • $\开始组$ 有没有理由认为,除了那些程度足够高的例子之外,真的不应该有其他例子?与预期它们的密度为0相比,这将是一个非常有力的声明。 $\端组$
    – 康拉德
    2014年8月8日14:09
  • $\开始组$ 这不是一个特殊的原因,除了单基因字段很少,阿贝尔字段或完全实字段是特殊的,所以除非有一个很好的原因,否则为什么它们应该有无限交集?(赞尼尔在书中称这种情况为“不太可能的交叉问题”)。分圆字段具有单基因的“非常好的理由”(是否还有其他具有这种性质的CM字段?)。$p$-adic模拟可能是提出这样一个问题的动机。例如,足够多的实二次域的组合可能是单基因的吗? $\端组$ 2014年8月8日14:23

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