Trong lĩnh vực lý thuyết số, Kurt Hensel là người đầu tiên trình bày một cách có hệ thống khái niệm về số p-adic vào năm 1897. Lý thuyết này đã ảnh hưởng đến nhiều nhánh toán học cho đến ngày nay. Là một phần mở rộng của số hữu tỉ, số p-adic là duy nhất ở chỗ chúng dựa trên các số nguyên tố và sử dụng phương pháp tính toán hoàn toàn khác với hệ thập phân thông thường, do đó cung cấp cho các nhà toán học một góc nhìn hoàn toàn mới về các tính chất của số và hoạt động của họ.
Sự xuất hiện của số p-adic không chỉ mở rộng khái niệm về số mà còn cung cấp những phương pháp mới để giải quyết một số bài toán cụ thể.
Hệ thống số p-adic dựa trên số nguyên tố p do Hensel giới thiệu có phần giống với hệ thống số thực mà chúng ta vẫn quen thuộc, nhưng hoàn toàn khác về cách hoạt động và cấu trúc. Biểu diễn số p-adic tương tự như biểu diễn số thập phân, nhưng các chữ số của chúng dựa trên số nguyên tố p thay vì mười và hướng mở rộng hoàn toàn ngược lại, mang lại những tính chất rất thú vị cho phép tính.
Số p-adic là một dãy số vô hạn biểu thị các số nguyên dựa trên cơ số của số nguyên tố p. Đối với một số nguyên tố p cho trước, một số p-adic có thể được viết dưới dạng một dãy số có dạng s = ∑ a_i * p^i
, trong đó mỗi
Phương pháp biểu thức này hoàn toàn khác với hệ thống số truyền thống, cho phép một số khái niệm toán học trước đây khó hiểu, chẳng hạn như sự hội tụ của các con số, tìm được lời giải thích mới trong khuôn khổ của các số p-adic.
Lý thuyết của Hensel cung cấp cơ sở để hiểu số học mô-đun. Nói tóm lại, số học mô-đun bao gồm việc "xấp xỉ" mọi số nguyên với phần dư của phép chia cho một số nguyên dương n, theo cách mà phép xấp xỉ vẫn giữ nguyên dạng trong suốt các phép toán trong hệ thống số. Hensel đã giới thiệu phép tính số học mô-đun với các số nguyên tố, cho phép ông dần dần tìm ra lời giải cho một số bài toán thông qua một loạt các bước đơn giản.
Trong lý thuyết về số p-adic, hai bổ đề cơ bản có tầm quan trọng đặc biệt. Đầu tiên, mọi số hữu tỉ khác không đều có thể được biểu thị dưới dạng p^v * (m/n)
, trong đó v, m và n là các số nguyên và cả m và n đều không chia hết cho p . . Thứ hai, mọi số hữu tỉ r đều có thể được biểu thị duy nhất dưới dạng r = a * p^v + s
, trong đó s là số hữu tỉ lớn hơn v và a là số thỏa mãn 0 < a Một số nguyên có kiểu < p
.
Hai bổ đề này không chỉ đơn giản hóa quá trình tính toán toán học mà còn cung cấp nền tảng vững chắc cho việc suy ra các tính chất của số p-adic sau này.
Việc thiết lập các lý thuyết cơ bản này đã mở ra một cánh cửa mới cho Kurt Hensel trong quá trình khám phá toán học, cho phép các nhà toán học sau này tiến hành nghiên cứu chuyên sâu hơn trên cơ sở này và khám phá thế giới số chưa biết.
Lý thuyết số p-adic của Hensel không chỉ giới hạn ở toán học lý thuyết mà còn có tác động sâu sắc đến việc tính toán các quá trình số học, giải phương trình và các ứng dụng của chúng. Các nhà toán học đã phát hiện ra rằng số p-adic có thể giúp họ giải quyết một số bài toán khó giải quyết trong toán học cổ điển. Ví dụ, đã có những tiến bộ đáng kể trong phân tích p-adic, hình học đại số và một số thủ tục sàng lọc trong lý thuyết số.
Sự phát triển của lý thuyết sáng tạo này không chỉ giúp các nhà toán học hiểu sâu hơn về cấu trúc được biểu diễn bởi số hữu tỉ mà còn thúc đẩy họ suy nghĩ lại về vai trò của các con số trong toán học.
Khi nghiên cứu tiếp tục đi sâu hơn, cộng đồng toán học đã dần nhận ra tầm quan trọng của số p-adic. Lý thuyết này đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực toán học, đặc biệt là trong lý thuyết số và đại số, nơi các ứng dụng của chúng ngày càng trở nên phổ biến. Các nhà nghiên cứu ngày nay vẫn đang khám phá thêm nhiều ứng dụng tiềm năng của lý thuyết số p-adic, điều này cho thấy số p-adic vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực và mở.
Ngày nay, lý thuyết của Hensel không chỉ là một cột mốc trong lịch sử toán học mà còn là nền tảng quan trọng cho sự phát triển hơn nữa của kiến thức toán học. Trong quá trình khám phá số p-adic, chúng ta tự hỏi tương lai của toán học sẽ phát triển như thế nào và liệu có những đột phá mới nào không.