Algebra (WiSe 2023/24)

Vorlesung im Wintersemester 2023/24, BaM-Alg-g, M11-HM

von Prof. Dr. Jakob Stix

Übungsleitung: Leonie Scherer

Organisatorisches zu Vorlesung und Übungsbetrieb etc. findet sich im OLAT-Kurs Algebra WiSe 2023-24.

Vorlesungsverzeichnis: Vorlesung, Übung.

Zum Inhalt der Vorlesung

Das vorrangige Thema der Vorlesung ist die Theorie der Körper, von denen Q (rationale Zahlen), R (reelle Zahlen) und C (komplexe Zahlen) bekannte Beispiele sind. Der Übergang von R nach C entsteht durch formales Hinzufügen der Lösung einer Polynomgleichung f(x) = 0, nämlich mit f(x) = x2+1. Dies ist ein Modellfall, der in der Vorlesung allgemein behandelt wird und in der Galoistheorie endlicher Körpererweiterungen L/K gipfelt: die Symmetrien der Lösungen einer Polynomgleichung beschreiben die algebraische Struktur von L/K.

Galoistheorie führt klassische Fragen auf endliche Gruppentheorie zurück, etwa:

  • Kann man mit Zirkel und Lineal einen Winkel dritteln?
  • Kann man mit Zirkel und Lineal einen Würfel verdoppeln?
  • Welches regelmäßige n-Eck läßt sich mit Zirkel und Lineal konstruieren?
  • Gibt es eine Lösungsformel für Polynomgleichungen allein mit (höheren) Wurzeln (analog der p/q-Formel für quadratische Gleichungen) auch in höheren Graden?

Die nötige Gruppentheorie zur Beantwortung der entsprechenden Fragen über endliche Gruppen wird in der Vorlesung bereitgestellt. Dazu gehören die Begriffe Auflösbarkeit, Sylow-Gruppe, nilpotente Gruppe.

Weitere Themen je nach Zeit:

  • Galoistheorie endlicher Körper
  • Kreisteilungskörper
  • Die allgemeine Gleichung und elementarsymmetrische Polynome

Empfohlene Literatur

[Ar93] Michael Artin, Algebra, Birkhäuser, Basel, 1993, xiv+705 Seiten.
[Bo08] Siegfried Bosch, Lineare Algebra, Springer, 2008, x+297 Seiten.
[KM13] Christian Karpfinger, Kurt Meyberg, Algebra. Gruppen, Ringe, Körper, 3. Auflage, Heidelberg, Springer Spektrum, 2013, xi+386 Seiten.
[La02] Serge Lang, Algebra, 3. Auflage, Graduate Texts in Mathematics, 211, Springer-Verlag, New York, 2002, xvi+914 Seiten.