二次互反律可以推廣到更高次的情況,如三次互反律等等。
高斯認為在自然數(shù)范圍內不能推出高次互反律,需要對數(shù)域進行擴張。
高斯找引入了復素數(shù)的概念,就是在自然數(shù)里是素數(shù)的,在復數(shù)里不簡單是素數(shù),比如:5是自然數(shù)里的素數(shù),但是在復數(shù)里是5=(1+2i)(1-2i),所以5是合數(shù)。但3不能這樣分解,所以3是復素數(shù)。
代數(shù)基本定理是每一個整數(shù)均可分解為素數(shù)的乘積,而且是唯一的,這被歐幾里得證明。高斯把它推廣到復數(shù)域,也是成立的。
高斯最終找到了形如4n+1的素數(shù)是復素數(shù)的情形,這些素數(shù)可以分解為復的因數(shù)。
引入了復素數(shù)的概念,四次互反律也變得簡潔。
艾森斯坦和雅克比證明了這一點,有優(yōu)先權之爭。
雅克比和艾森斯坦都發(fā)現(xiàn)了三次互反律。
但需要在本原3次根中去考慮的整環(huán)。
所以高次互反律需要考慮告次根的整環(huán)才行。