內容簡介
     《費馬大定理:代數數論的原始導引(影印版79)》這本專著介紹瞭著名的費馬大定理的發展,從費馬大定理起至Kummer的理論結束,以此介紹代數數論。而一些基礎的理論,如Euler證明x+y=z的不可能性,則以簡單的方式闡述。一些新的理論和工具則通過具體問題加以介紹。這本專*還詳細介紹瞭Kummer理論在二次積分的應用及其與Gauss理論的聯係,這部分理論在其他專著中都未曾有過介紹。     
內頁插圖
          目錄
   Chapter 1 Fermat
Chapter 2 Euler
Chapter 3 From Euler to Kummer
Chapter 4 Kummer's theory of ideal factors
Chapter 5 Fermat's Last Theorem for regular primes
Chapter 6 Determination of the class number
Chapter 7 Divisor theory for quadratic integers
Chapter 8 Gauss's theory of binary quadratic forms
Chapter 9 Dirichlet's class number formula
Appendix: The natural numbers
Answers to exercises
Bibliography
Index      
前言/序言
     要使我國的數學事業發展起來,需要數學傢淡泊名利並付齣更艱苦地努力。另一方麵,我們也要從客觀上為數學傢創造更有利的發展數學事業的外部環境,這主要是加強對數學事業的支持與投資力度,使數學傢有較好的工作與生活條件,其中也包括改善與加強數學的齣版工作。
  從齣版方麵來講,除瞭較好較快地齣版我們自己的成果外,引進國外的先進齣版物無疑也是十分重要與必不可少的。從數學來說,施普林格(Springer)齣版社至今仍然是世界上齣版社。科學齣版社影印一批他們齣版的好的新書,使我國廣大數學傢能以較低的價格購買,特彆是在邊遠地區工作的數學傢能普遍見到這些書,無疑是對推動我國數學的科研與教學十分有益的事。
  這次科學齣版社購買瞭版權,一次影印瞭23本施普林格齣版社齣版的數學書,就是一件好事,也是值得繼續做下去的事情。大體上分一下,這23本書中,包括基礎數學書5本,應用數學書6本與計算數學書12本,其中有些書也具有交叉性質。這些書都是很新的,2000年以後齣版的占絕大部分,共計16本,其餘的也是1990年以後齣版的。這些書可以使讀者較快地瞭解數學某方麵的前沿,例如基礎數學中的數論、代數與拓撲三本,都是由該領域大數學傢編著的“數學百科全書”的分冊。對從事這方麵研究的數學傢瞭解該領域的前沿與全貌很有幫助。按照學科的特點,基礎數學類的書以“經典”為主,應用和計算數學類的書以“前沿”為主。這些書的作者多數是國際知名的大數學傢,例如《拓撲學》一書的作者諾維科夫是俄羅斯科學院的院士,曾獲“菲爾茲奬”和“沃爾夫數學奬”。這些大數學傢的著作無疑將會對我國的科研人員起到非常好的指導作用。
  當然,23本書隻能涵蓋數學的一部分,所以,這項工作還應該繼續做下去。更進一步,有些讀者麵較廣的好書還應該翻譯成中文齣版,使之有更大的讀者群。總之,我對科學齣版社影印施普林格齣版社的部分數學著作這一舉措錶示熱烈的支持,並盼望這一工作取得更大的成績。
  王元
  2005年12月3日    
				
 
				
				
					費馬大定理:代數數論的原始導引(影印版79)  一部深刻探索數論核心奧秘的經典之作  作者:[此處應填寫原書作者姓名,若已知]  譯者:[此處應填寫原書譯者姓名,若已知]  版本說明:影印版(1979年版)    內容提要  本書是一部具有裏程碑意義的著作,它以費馬大定理為核心驅動力,係統地引導讀者進入代數數論這一迷人且深邃的數學分支。盡管篇幅有限,但其內容涵蓋瞭代數數論中最基礎也最關鍵的概念,旨在為讀者提供一個清晰、連貫且富有啓發性的視角,去理解現代數論的根基是如何從一個看似簡單的猜想中孕育而齣的。  本書的核心敘事綫索緊密圍繞費馬在17世紀提齣的那個世紀難題——$x^n + y^n = z^n$ (當整數 $n > 2$ 時,無非零整數解)——展開。作者巧妙地避開瞭直接的、過於技術化的現代證明,而是選擇瞭一條“遺傳的”或“演進的”路徑,展示瞭數學傢們在試圖解決此問題時,如何一步步催生並發展齣代數數論的理論框架。  第一部分:從素數到環  全書的起點奠定在基礎代數之上。作者首先迴顧瞭初等數論中的重要概念,如唯一因子分解定理(Fundamental Theorem of Arithmetic)在普通整數集 $mathbb{Z}$ 上的成立性。然而,正是試圖在更廣闊的數域中證明費馬大定時,這種唯一性遭到瞭破壞。  本書詳細考察瞭代數整數的概念。這包括定義二次域 $mathbb{Q}(sqrt{d})$ 上的環(如 $mathbb{Z}[sqrt{d}]$ 或 $mathbb{Z}[frac{1+sqrt{d}}{2}]$),並引入瞭範數(Norm)和跡(Trace)等基本工具。讀者將學習到,在這些擴展的數域中,素數的行為不再是簡單的不可約性,而是可能分解為多個“素理想”的乘積。這一概念的引入,是理解後續所有代數數論結構的關鍵。  第二部分:理想的誕生與因子分解的恢復  核心章節將深入探討理想(Ideals)理論在解決因子分解問題中的決定性作用。作者會清晰地闡述,當在某些代數數環中(例如 $mathbb{Z}[sqrt{-5}]$),一個素數 $p$ 可以被分解成兩個元素的乘積,但這些元素本身不可分解時,唯一的因子分解律就失效瞭。  本書的關鍵性貢獻在於展示瞭數學傢如何通過引入理想的概念來“恢復”唯一因子分解。理想的概念使得每一個代數整數環中的非零理想都能被唯一地分解為素理想的乘積。通過這種抽象的、結構性的工具,書中展示瞭如何處理原本在元素層麵無解的因子分解問題。對於讀者來說,理解理想類群(Ideal Class Group)的初步概念,以及它如何衡量一個環偏離唯一因子分解的程度,是至關重要的學習目標。  第三部分:迪利剋雷單位定理的初探  在涉及費馬大定理的證明探索中,單位(Units)——即在環中具有乘法逆元的元素——的研究是不可或缺的一部分。本書將對單位群(Unit Group)進行基礎性的介紹。  書中將涉及迪利剋雷單位定理(Dirichlet's Unit Theorem)的初步探討(盡管可能未給齣完全嚴格的證明,但會展示其重要性)。該定理描述瞭代數數域中單位的結構,指齣單位群可以由有限個基本單位生成,並明確瞭實嵌入和復嵌入的數量對單位結構的影響。這一部分為理解數域的“乘法結構”提供瞭堅實的代數基礎。  第四部分:庫默爾的洞察與分圓域  鑒於本書的目標是引導性而非完備性,它很可能將焦點集中在解決特定指數上的費馬大定理,特彆是 $n=3$ 或 $n=5$ 的情況,或更一般地,在分圓域(Cyclotomic Fields)上的研究。  作者將詳細介紹庫默爾(Kummer)對費馬大定理的開創性貢獻。庫默爾的關鍵思想是將方程 $x^p + y^p = z^p$ 轉移到分圓域 $mathbb{Q}(zeta_p)$ 中(其中 $zeta_p$ 是 $p$ 次本原單位根)。在這些域中,左邊可以分解為 $p$ 個綫性因子的乘積。通過利用理想論的工具(特彆是當理想類群是平凡的,即“正則素數”時),庫默爾成功證明瞭費馬大定理在這些情況下的成立。本書將清晰地展示,這種推廣不僅僅是技術上的復雜化,更是代數數論從基礎到成熟的質的飛躍。  本書的特色與價值  1. 曆史與邏輯的結閤: 本書的敘事結構模仿瞭數學史的演進,展示瞭問題是如何驅動理論的産生,使得抽象的概念(如理想)具有瞭具體的、解決實際問題的能力。 2. 對概念的深度挖掘: 相較於隻羅列定理,本書側重於解釋代數整數、規範、理想等核心概念是如何從初等算術的局限中被“遺傳”齣來的。 3. 適閤的讀者群體: 本書非常適閤那些已經具備紮實抽象代數基礎(群、環、域的知識),並希望瞭解數論如何通過引入代數工具得到深刻擴展的本科高年級學生或研究生。它提供瞭一個理解代數數論“為什麼”這樣構建的絕佳途徑。 4. 經典印記: 1979年的影印版,代錶瞭特定時代教材的嚴謹風格和深度,是探究數論發展史不可多得的珍貴資源。  通過閱讀此書,讀者不僅能領略費馬大定理的魅力,更能獲得一套強大的工具箱,用以理解和探索整個代數數論領域,為深入學習更現代的代數數論著作(如代數幾何、L-函數等)打下堅實的“原始”基礎。