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Inter-universal Teichmüller Theory 3(宇宙際タイヒミューラー理論 3)

[2026年度開講]

科目の概要

[ALGEBRAIC NUMBER THEORY] IUT 3 presents fundamental features of Galois theory and algebraic number theory. This approach leads to understanding of certain arithmetical properties of numbers (in particular, integers) from a new point of view. For example, various diophantine problems (eg sums of squares) can be interpreted in terms of certain algebraic relations and then successfully solved. IUT3 discusses some of the central results in the theory such as Galois groups, integrality, the structure of their rings of integers, ideal classes and unique factorisation, and applications. (日本語) [数論幾何] IUT3(本授業)では、ガロア理論と代数的整数論の基本的な特徴を紹介する。数(特に整数)のある算術的性質を新しい視点から理解できる。例えば、様々なディオファントス問題(例えば、平方数の和)は、特定の代数的な関係性の観点から解釈でき、解決可能である。また、ガロア群、整数性、整数環の構造、イデアル類と一意分解、および応用など、いくつかの中心的な結果について議論する。 (なお、この授業は英語で開講する。)

科目情報

履修想定年次
2年次
単位数
2単位
開講Q
3-4Q
科目区分
選択
授業の方法
演習科目
評価方法
Report70%, Group Work30%
科目コード
MTH-2-C3-0034-011
到達目標
The aims of IUT3 are to provide an introduction to the main strands of Galois theory and algebraic number theory and to teach concepts and techniques used in number theory. By the end of the module, students should be able to understand a wide range of concepts in algebraic number theory, have a knowledge of the principal theorems and their proofs, and appreciate the role of symmetries in number theory. (日本語) IUT3(本授業)では、ガロア理論と代数的整数論の主要な概念への導入を行い、数論で使用される概念と技術を教える。 本授業を修了した学生は、代数的整数論の広範な概念を理解し、主要な定理とその証明についての知識を持ち、数論における対称性の役割を評価することができる。
教科書・参考書
  • Part I of this book: https://ivanfesenko.org/wp-content/uploads/Q/C1/partI.pdf. The file of lectures for this course will be prepared and provided.
授業時間外の学修
Conduct about two hours of preparation by researching unfamiliar words and prerequisite knowledge on the Web for each lesson's learning content. If there are materials distributed for preparation, be sure to review them.
特記事項
順次公開予定

授業計画

1
Guidance class: Galois groups and integral structures in modern number theory

1回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

this is the first introductory lecture

2
Irreducible polynomial f_a of an algebraic element a over the field

2回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

from elements to polynomials and back

3
Algebraic elements and algebraic field extensions

3回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

from elements to algebraic extensions of fields

4
Homomorphisms of fields

4回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

relations between the fields

5
The splitting field of polynomials

5回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

from a polynomial to a canonical field

6
Galois groups and Galois extensions

6回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

symmetries of polynomials and fields

7
Integrality over rings

7回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

a more refined concept of integrality, to understand properties of integer numbers

8
Integral elements and their irreducible polynomials

8回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

integrality expressed in the language of polynomials

9
Integrality

9回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

basic concepts of integrality

10
Number fields

10回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

the basic object of algebraic number theory as a new dimension not seen in previous theories

11
Dedekind rings

11回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

a general algebraic notion to efficiently characterise finite extensions of rational numbers

12
Working with ideals of Dedekind ring for factorisation purposes

12回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

factorisation properties reviewed and understood deeper

13
Dedekind rings as a framework to deal with rings of integers of number fields

13回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

an interplay between arithmetic and algebra

14
Measuring deviation from UFD: ideal class group

14回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

concrete finite objects to measure 'bad' behaviour of number fields

15
Concluding class: using much of the previous material to compute the class number

15回開講日時:
2099年4月1日(水) 00時00分より

summarise and conclude

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