heal.abstract |
Η παρούσα εργασία περιλαμβάνει τις αποδείξεις δύο πολύ σημαντικών θεωρημάτων της Αφηρημένης Άλγεβρας: του Θεμελιώδους Θεωρήματος της Άλγεβρας και της μη Επιλυσιμότητας της Πεμπτοβάθμιας εξίσωσης, χωρίς Θεωρία Galois.
Στο 9ο εξάμηνο των σπουδών μου, με επιβλέπουσα την καθηγήτρια κυρία Σ.Λαμπροπούλου ανέλαβα στο πλαίσιο του μαθήματος «Θέμα» να αποδείξω το Θεμελιώδες Θεώρημα της Άλγεβρας με την χρήση της τοπολογικής έννοιας του
αριθμού περιέλιξης. Επομένως, στο 1ο κεφάλαιο της εργασίας γίνεται μία ιστορική αναδρομή στα γεγονότα που οδήγησαν στην απόδειξη του Θεμελιώδους Θεωρήματος της Άλγεβρας. Έπειτα, δίνονται τέσσερις διαφορετικές διατυπώσεις του Θεωρήματος.
Τέλος, αποδεικνύεται το Θεμελιώδες Θεώρημα της Άλγεβρας αφού, πρώτα, έχουν δοθεί τα απαραίτητα εργαλεία για αυτήν.
Στην συνέχεια, προχωρούμε στο βασικό θέμα της διπλωματικής εργασίας, δηλαδή στην μη Επιλυσιμότητα της εξίσωσης 5ου βαθμού με ριζικά. Στο 2ο κεφάλαιο της εργασίας,
διατυπώνεται το Θεώρημα των Abel – Ruffini σύμφωνα με το οποίο δεν υπάρχει κλειστή μορφή λύσης για το πολυώνυμο 5ου βαθμού στη γενική του μορφή. Αναφέρονται, επίσης, κάποια ιστορικά στοιχεία. Συγκεκριμένα, ο Ruffini, αξιοποιώντας τις ιδέες του Lagrange, διατυπώνει το Θεώρημα για την μη
επιλυσιμότητα της πεμπτοβάθμιας εξίσωσης. Η πρώτη απόδειξη για το Θεώρημα Abel – Ruffini δόθηκε από τον Abel το 1824 ενώ στη συνέχεια το 1830 ο Galois εξέδωσε την πρώτη του εργασία για αυτά τα θέματα, στην οποία θέτει τα θεμέλια της σημερινής
Θεωρίας Galois. Με άλλα λόγια, ούτε ο Ruffini ούτε ο Abel χρησιμοποιήσαν τις μεθόδους του Galois προκειμένου να αποδείξουν ότι ορισμένες αλγεβρικές εξισώσεις
δεν επιλύονται. Επομένως, θα υπάρχει ένας πιο απλός και κατανοητός τρόπος μέσω του οποίου μπορούμε να κατανοήσουμε τον λόγο για τον οποίο η γενική πεμπτοβάθμια
εξίσωση δεν επιλύεται με ριζικά. Παρόλ’ αυτά τόσο οι Abel και Ruffini όσο και ο Galois βασίστηκαν στην ίδια ιδέα: τη συμμετρία μιας αλγεβρικής εξίσωσης υπό την
μετάθεση των λύσεων της. Στο 3ο κεφάλαιο παρατίθενται κάποιες γνώσεις-εργαλεία όπως οι χώροι επικάλυψης και οι αντιμεταθέτες που είναι χρήσιμα για την απόδειξη μας. Στο κεφάλαιο 4,
μελετώνται οι εξισώσεις 2ου, 3ου και 4ου βαθμού ώστε να γίνει μία έμμεση σύγκριση με την περίπτωση της πεμπτοβάθμιας εξίσωσης. Έπειτα, στο επόμενο κεφάλαιο αποδεικνύεται η μη επιλυσιμότητα της εξίσωσης 5ου βαθμού χωρίς την χρήση της
Θεωρίας Galois. Tέλος, συνοψίζοντας, αναφερόμαστε σε μερικά σημαντικά αποτελέσματα που προκύπτουν από την μελέτη των πολυωνυμικών εξισώσεων, όπως ότι η ομάδα S5 δεν
είναι επιλύσιμη. |
el |