Para um número primo [latex]p[/latex], os números p-ádicos formam uma extensão dos números racionais que é topologicamente diferente dos números reais. Enquanto os números reais são um completamento de [latex]mathbb{Q}[/latex] com respeito à métrica usual do valor absoluto, os números p-ádicos são o completamento de [latex]mathbb{Q}[/latex] com respeito à métrica p-ádica, onde os números são 'pequenos' se forem divisíveis por uma potência alta de [latex]p[/latex].
O conceito de números p-ádicos, introduzido por Kurt Hensel, oferece uma maneira poderosa e alternativa de expandir o campo dos números racionais. A construção se baseia em uma noção diferente de distância, ou valor absoluto. Para um primo fixo [latex]p[/latex], o valor absoluto p-ádico [latex]|x|_p[/latex] de um número não nulo número racional [latex]x[/latex] é definido da seguinte forma: primeiro, escreva [latex]x = p^n (a/b)[/latex], onde [latex]a e b[/latex] não são divisíveis por [latex]p[/latex]. Então, [latex]|x|_p = p^{-n}[/latex]. Por exemplo, para [latex]p=5[/latex], o número 75 é [latex]5^2 cdot 3[/latex], então [latex]|75|_5 = 5^{-2} = 1/25[/latex]. Um número é considerado "pequeno" no sentido p-ádico se for divisível por uma potência alta de [latex]p[/latex].
Este valor absoluto p-ádico define uma métrica [latex]d_p(x, y) = |xy|_p[/latex], que satisfaz a desigualdade ultramétrica: [latex]|x+y|_p leq max(|x|_p, |y|_p)[/latex]. Esta desigualdade é mais forte do que a desigualdade triangular usual e leva a uma topologia peculiar onde todos os triângulos são isósceles e qualquer ponto em uma bola aberta é seu centro. O corpo dos números p-ádicos, denotado por [latex]mathbb{Q}_p[/latex], é o completamento dos números racionais [latex]mathbb{Q}[/latex] em relação a esta métrica, assim como os números reais [latex]mathbb{R}[/latex] são o completamento de [latex]mathbb{Q}[/latex] em relação ao valor absoluto padrão.
Uma ferramenta fundamental para trabalhar com números p-ádicos é o Lema de Hensel, que fornece um método para elevar soluções de congruências polinomiais módulo p a soluções módulo potências superiores de p e, em última instância, a soluções nos inteiros p-ádicos. O princípio de Hasse, ou princípio local-global, afirma que uma equação diofantina tem uma solução racional se, e somente se, ela tiver uma solução nos números reais e nos números p-ádicos para todo primo p. Embora não seja universalmente verdadeiro, ele se aplica a casos importantes, como formas quadráticas, e é um princípio orientador na teoria dos números.
UNESCO Nomenclature: 1101
Álgebra, Teoria dos Números e Teoria dos Grupos
Relacionado a: número p-ádico, teoria dos números, Kurt Hensel, completamento, espaço métrico, valor absoluto, princípio de Hasse, lema de Hensel, ultramétrico, equação diofantina.