Bun, incerc sa formulez problema incat ea sa aibe sens. Apoi descriu ce se stie si o calific undeva intre clasa Ia (adunari si scaderi, aritmetica, ce mai) si teoria corpurilor de numere (extinderi finite, algebrice ale corpului numerelor rationale, aritmetica, ce mai.)
Se da o dreapta in planul (analitic) cartezian, pe care am marcat doua puncte, zero si unu, O si U pe scurt. Raporturile de lungimi de segmente, masurate ca numere, dau atunci sens la ceea ce am putea numi lungime. Un "numar rational" poate fi atunci construit cu rigla (si compasul) folosind teorema lui Thales, ca in manual. Pentru a ne convinge ca si "numere reale" ar putea fi "pe dreapta" (dupa identificare), trebuie sa stim ceva de siruri Cauchy, deci am terminat si analiza de clasa a XI, si constructia corpului numerelor reale (de la facultate) si mai bine formulam problema sub forma:
Pe planul analitic cartezian IR x IR se cunosc punctele (0,0) si (1,0).
Fie x in IR.
Sa se discute posibilitatea construirii prin intersectia de figuri geometrice ce sunt fie drepte, fie cercuri in planul cartezian, a punctului (x,0).
Observatie: "Intersectia de figuri geometrice" revine algebric (in geometria algebrica (afina)) la rezolvarea de sisteme de ecuatii (asociate figurilor).
In cazul de fata se poate observa "usor", ca daca putem construi astfel un punct (x,y) din plan, atunci coordonate sunt elemente in corpuri algebrice, obtinute adaugand inductiv la pasul n lui Q
-radacini patrate de coordonate
-sume, diferente, multiplii de coordonate
construite la pasul anterior.
La pasul zero avem construite numerele/punctele din Q x Q (ca submultime in IR x IR).
De exemplu, punctul de coordonate (x,0) unde x este special egal cu
se poate construi cu rigla si compasul.
Bun, asa ceva se poate explica cu aritmetica de clasa a VIIIa, poate.
Mai problematic este sa aratam ca numai asa ceva se poate construi.
"Orice numar transcendent ne da un contraexemplu."
Dar din pacate la nivel de clasa a XIIa pot doar demonstra ca exista numere transcendente (argument de cardinalitate), dar mi-e greu sa scriu unul...
Sa ramanem atunci la cel mai ieftin exemplu de ceva ce nu e construibil. De ce nu putem construi cu rigla si compasul
lucru care era undeva si in intrebarile lui Arhimede, cand scalda in cuburi dupa ce se ingrasase de doua ori mai mult decat asteptat.
Suntem aici minimalisti, vrem doar UN CONTRAEXEMPLU explicit.
Pentru asta, trebuie stiuta sau simulata prin artificii o parte din teoria Galois, de pilda faptul ca existe GRADUL unei extensii de corpuri, (dimensiunea corpului mai mare considerat ca spatiu vectorial peste corpul mai mic, prin functorul de uitare a structurii,) si a faptului ca aceasta satisface o relatie de multiplicativitate la extensii repetate.
Bun. O extindere obtinuta prin adjunctionarea repetata de radacini patrate va avea grad o putere a lui 2 peste Q.
Corpul (engleza Field, germana K"orper, prefer notatia germana aici...)
are baza
ca spatiu vectorial peste Q, deci are grad 3 peste Q.
Atunci corpul K nu poate fi realizat ca subcorp al unui corp de grad 2 la ceva, deoareca 3 nu divide o putere a lui 2.