Artin Schreier

De mon téléphone.

J'ouvre ce fil dédié à décortiquer à long terme les différentes preuves du théorème de A-S car il me semble donner un rôle peut être logiquement important à la racine carrée de non. Elle même efficace en information quantique.

Le théorème dit que si U est un sous-corps de V, V algébriquement clos, V de dim finie vu comme espace vectoriel sur U et k dans U et k^2 =-1 et caractéristique 0 pour tout le monde alors U=V.

(J'ai mis une forme un peu affaiblie)
Merci par avance à tous les futurs contributeur(e)s.
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Réponses

  • Merci pour avoir corrigé les fautes!

    Comme chaque fois que je téléphone à Anatole, j'obtiens un plan de solution en peu de temps, ce qui a été le cas aujourd'hui, alors qu'initialement, il ne connaissait pas le théorème.

    Je reproduis le plan avant de l'oublier et invite les gens qui ont envie à descendre en résolution (au sens "haute ou basse" résolution).

    0/ Hypothèses : $K$ est un sous-corps de $L$ et $L$ est algébriquement clos et $a^2+1=0$ et $a\in K$ et pas de sous-corps entre $K$ et $L$. Conclusion: prouver que $K=L$. (il n'y a pas de perte de généralité / l'énoncé ci-dessus, quelques secondes au niveau L3 suffisent à le voir)

    1/ Pour une raison qui m'a quelque peu échappée (dyscalculie) on peut supposer que la caractéristique est nulle sans qu'il n'y ait perte de généralité.

    2/ On se sert d'admis "galoisiens" (hélas) en disant que si $x\in L\setminus K$ alors il existe un morphisme de corps de $L$, $f$ laissant $K$ invariant et tel que $f(x)\neq x$. Je ne me rappelle pas si c'est un WLOG ou une déduction, mais peu importe pour ce plan.

    3/ Le galoisisme entraine (cyclicité du groupe des morphismes laissant $K$ invariant) qu'il y a $a\in K$ et $n\in \N$ et $x\in L\setminus K$ tels que $x^n=a$.

    4/ Soit $y$ tel que $y^n=x$. Le produit de tous les conjugués** de $y$ est dans $K$, et si on suppose que $K$ contient toute racine de l'unité, on obtient que $x\in K$.

    5/ Si on ne suppose pas que $K$ contient toutes les racines de l'unité, via le plus petit $p$ tel qu'il existe $x$ pas dans $K$ tel que $x^p = 1$ et via quelques calculs tordus, on s'en sort "essentiellement" de la même façon.

    Ce plan est très grossier et nécessite d'être détaillé. Si ça intéresse des gens, en fonction des blocages, j'appelle Anatole et fait monter ensuite la résolution.

    Aux intervenants qui trouvent tout ça très connu et facile, merci si vous le voulez bien de situer vos interventions dans le plan précédent pour ne pas trop risquer de charger la mule en calculs. Ce n'est pas une obligation, si vous estimez le plan critiquable, n'hésitez pas.

    Pour l'heure, je ne trouve pas trop de quoi extraire un message philosophique sur $\sqrt{non}$ avec ce plan, mais ce n'est qu'un début.
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  • ** un conjugué de $x$ est un élément de la forme $f(x)$ où $f$ est un morphisme de corps laissant fixes les éléments de $K$
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  • Peux-tu dire ce que tu entends par $\sqrt{non}$ ? i.e. pourquoi -1 serait interprété comme non ?
  • L'article d'Artin et Schreier attaché à mon message précédent considère le cas de la caractéristique positive. Si l'on fait l'hypothèse de caractéristique nulle, alors on peut se contenter comme source d'un article antérieur d'Emil Artin :
  • C'est quoi le lien avec l'information quantique ?
  • Un grand merci à GBZM pour ces articles et je répondrai plus tard à ptolémée et GA.
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  • @GBZM: :-S :-S c'est en allemand!!! On admire le fait qu'il n'y a presque pas de calculs et que c'est très court, mais comme je ne parle pas un mot d'allemand, je ne peux aller plus loin.

    De toute façon, pour en revenir à "l'extraction philosophique éventuelle" que je vise, je n'ai pas forcément l'impressiion que l'énoncé général soit le plus instructif. Il semble que l'énoncé suivant, quasi-trivial pour les galoisien experts renferme déjà beaucoup de substantifique moelle:

    Théorème cas particulier de Artin Shreier:

    soit $K,L$ deux corps, et supposons que $K$ est un sous-corps de $L$, que $L$ est algébriquement clos et que $K$ est "radicalement clos" (ie toute racine n-ième de tout élément de $K$ est dans $K$, pour tout $n$) et que $L$ est de dimension finie sur $K$ (et que la caractéristique de $L$ est nulle). Alors $K=L$.

    Personnellement, n'ayant jamais accroché la théorie de Galois je ne sais pas le rouver vite (et n'ai pas essayé lentement), mais il "me semble" que cette version est un "banal exo" pour beaucoup d'expert du forum. Or, a priori cette vérité est déjà suffisante pour tenter un parsing logique.
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  • christophe:

    Je n'ai pas une taxonomie des différentes démonstrations du théorème d'Artin-Schreier, mais la seule que j'ai lue est dans L'arithmétique des corps de P. Ribenboim (Chapitre 9, section 3, théorème 6), livre excellent par ailleurs.

    Si tu n'as pas accès au livre, je peux prendre en photo les pages en questions.
  • Il y a aussi l'excellent Problèmes d'arithmétique des corps et de théorie de Galois de Bruno Deschamps, Problème 19 "Sur les éléments de torsion d'un groupe de Galois absolu".
  • Merci pour ces pièces supplémentaires. Je posterai plus longuement de mon PC demain.
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