I Gruppi di Galois per le Equazioni di Terzo Grado

In questo articolo approfondiamo i gruppi di Galois per le equazioni di terzo grado.

Se trovate qualche difficoltà vi consiglio prima di leggere l’articolo relativo al grado secondo.

Per un polinomio cubico $P(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d = 0$ a coefficienti razionali, il Gruppo di Galois $G$ è sempre un sottogruppo del Gruppo Simmetrico $S_3$.

Il gruppo $S_3$ rappresenta tutte le $3! = 6$ permutazioni possibili delle tre radici $\{\alpha, \beta, \gamma\}$. Il Gruppo di Galois $G$ è l’insieme di quelle permutazioni (automorfismi) che preservano le relazioni algebriche tra le radici.

1. Lo Schema Riassuntivo dei Gruppi Cubici

La natura del Gruppo di Galois $G$ è determinata da due proprietà chiave: la riducibilità del polinomio $P(x)$ su $\mathbb{Q}$ e il suo discriminante ($\Delta$).

OrdineGruppo (G)StrutturaProprietà del Polinomio P(x)Esempio
1$\{e\}$BanaleCompletamente Riducibile: Tutte le radici sono razionali.$(x-1)(x-2)(x-3)$
2$C_2$Ciclico di ordine 2, AbelianoRiducibile: Un fattore lineare razionale e un fattore quadratico irriducibile.$(x-1)(x^2 – 3)$
3$A_3 \cong C_3$Alterno, Ciclico, AbelianoIrriducibile su $\mathbb{Q}$ e $\Delta$ è un quadrato in $\mathbb{Q}$.$x^3 + x^2 – 2x – 1$
6$S_3$Simmetrico, Non AbelianoIrriducibile su $\mathbb{Q}$ e $\Delta$ non è un quadrato in $\mathbb{Q}$.$x^3 – 2$

2. Il Ruolo Critico del Discriminante ($\Delta$)

Il discriminante è l’elemento chiave che determina se il Gruppo di Galois è $S_3$ (Ordine 6) o $A_3$ (Ordine 3).

Formule del Discriminante:

  1. Forma Depressa Monica ($x^3 + px + q = 0$):$$\Delta = -4p^3 – 27q^2$$
  2. Forma Monica Generale ($x^3 + bx^2 + cx + d = 0$):$$\Delta = b^2c^2 – 4c^3 – 4b^3d – 27d^2 + 18bcd$$

Il Campo di Spezzamento $K$ contiene sempre l’irrazionalità $\sqrt{\Delta}$. Il criterio per il Gruppo di Galois si basa su questo:

  • Se $\sqrt{\Delta} \in \mathbb{Q}$ ($\Delta$ è un quadrato in $\mathbb{Q}$), l’automorfismo che inverte il segno di $\sqrt{\Delta}$ non è possibile, quindi sono ammesse solo le permutazioni pari: $G = A_3$ (Ordine 3).
  • Se $\sqrt{\Delta} \notin \mathbb{Q}$, l’inversione di $\sqrt{\Delta}$ è un automorfismo valido. Sono ammesse tutte le permutazioni: $G = S_3$ (Ordine 6).

Analizziamo ora, in maniera più dettagliata tutti i casi

Caso 1: Gruppo Banale $G = \{e\}$ (Ordine 1)

Il Gruppo di Galois $G=\{e\}$ (noto come Gruppo Banale o $C_1$) rappresenta il caso di simmetria algebrica minima. Si verifica quando l’equazione polinomiale è completamente risolta nel campo base di riferimento ($\mathbb{Q}$), senza che sia necessario introdurre nuove irrazionalità o complessità.

1. Condizione di Esistenza e Struttura di Campo

Il Gruppo di Galois misura la dimensione dell’estensione di campo necessaria per includere tutte le radici.

  • Condizione: Per un polinomio $P(x)$ a coefficienti in $\mathbb{Q}$, il Gruppo è Banale se e solo se tutte le radici sono elementi del campo base $\mathbb{Q}$ e sono distinte.
  • Campo di Spezzamento ($K$): È il campo più piccolo che contiene tutte le radici. Poiché le radici sono già in $\mathbb{Q}$, l’estensione è nulla.$$\\ K = \mathbb{Q}(\alpha, \beta, \gamma) = \mathbb{Q}$$$$$$
  • Ordine del Gruppo: L’ordine del gruppo è pari al grado dell’estensione di campo. Poiché il campo di estensione è identico al campo base, il grado è 1.$$\\ |G| = [K:\mathbb{Q}] = [\mathbb{Q}:\mathbb{Q}] = 1$$$$$$L’unico gruppo con ordine 1 è il Gruppo Banale $\{e\}$.

2. Esempio Classico e Radici

Consideriamo il campo base $F = \mathbb{Q}$ (i numeri Razionali).

Se le radici di un polinomio $P(x)$ sono tutti numeri razionali, allora il Campo di Spezzamento $K$ coincide con $\mathbb{Q}$.

Il Polinomio

Prendiamo l’esempio specifico in cui il polinomio cubico ha tre radici distinte, tutte razionali: $\alpha=1$, $\beta=2$ e $\gamma=3$.$$P(x) = (x-1)(x-2)(x-3) = x^3 – 6x^2 + 11x – 6$$

3. Analisi Dettagliata delle Permutazioni

Il Gruppo di Galois $G$ è l’insieme delle permutazioni che sono automorfismi di $K=\mathbb{Q}$, a condizione che fissino il campo base $\mathbb{Q}$.

Principio di Fissaggio: L’automorfismo $\sigma$ deve lasciare ogni numero razionale immutato: $\sigma(x) = x \quad \text{per ogni } x \in \mathbb{Q}$.

Analizziamo tutte le $3! = 6$ permutazioni del Gruppo Simmetrico $S_3$:

Permutazione $\sigma$Azione sulle Radici (Valori)Violazione del Fissaggio?Spiegazione$\sigma$ è Automorfismo?
(1) (Identità)$1 \mapsto 1, 2 \mapsto 2, 3 \mapsto 3$No$\sigma(q)=q$ per tutti i razionali. ($e$)
$(\alpha \ \beta)$ (Scambio)$1 \mapsto 2, 2 \mapsto 1$Sì ($\sigma(1) = 2 \ne 1$)La simmetria fallisce la prova dell’aritmetica.No
$(\alpha \ \gamma)$ (Scambio)$1 \mapsto 3, 3 \mapsto 1$Sì ($\sigma(1) = 3 \ne 1$)Viene violata la fissità di 1 e 3.No
$(\beta \ \gamma)$ (Scambio)$2 \mapsto 3, 3 \mapsto 2$Sì ($\sigma(2) = 3 \ne 2$)Viene violata la fissità di 2 e 3.No
$(\alpha \ \beta \ \gamma)$ (Ciclo)$1 \mapsto 2, 2 \mapsto 3, 3 \mapsto 1$Sì ($\sigma(1) = 2 \ne 1$)L’operazione non conserva l’identità dei numeri razionali.No
$(\alpha \ \gamma \ \beta)$ (Ciclo)$1 \mapsto 3, 3 \mapsto 2, 2 \mapsto 1$Sì ($\sigma(1) = 3 \ne 1$)L’operazione non conserva l’identità dei numeri razionali.No

4. Conclusione: L’Assenza di Simmetria

L’analisi del polinomio $P(x) = (x-1)(x-2)(x-3)$ dimostra che l’unico elemento del Gruppo Simmetrico $S_3$ che rispetta la condizione di fissaggio sul campo base $\mathbb{Q}$ è l’Identità.$$G = \{ (1) \} \cong \{e\}$$

Questo risultato apparentemente semplice ha implicazioni dirette e profonde sulla risolubilità e sulla struttura algebrica dell’equazione $P(x)=0$.

Caso 2: Gruppo Ciclico $G = C_2$ (Ordine 2)

Il Gruppo di Galois $G=C_2$ (Gruppo Ciclico di ordine 2) si manifesta quando un polinomio cubico $P(x)$ a coefficienti razionali è riducibile a un fattore lineare e un fattore quadratico irriducibile.

1. Condizione di Appartenenza

  • Condizione: Il polinomio $P(x)$ si scompone nel campo base $\mathbb{Q}$ in due fattori:
    1. Una radice razionale $r$ (che corrisponde al fattore $(x-r)$).
    2. Due radici irrazionali o complesse $\beta$ e $\gamma$ (che corrispondono al fattore quadratico irriducibile).
    $$P(x) = (x – r)(x^2 + px + q), \quad \text{con } r, p, q \in \mathbb{Q}$$e il fattore $(x^2 + px + q)$ è irriducibile su $\mathbb{Q}$ (cioè, ha discriminante non quadrato in $\mathbb{Q}$).
  • Significato Algebrico:
    • La radice $r$ è un elemento del campo base $\mathbb{Q}$ ed è fissata da qualsiasi automorfismo.
    • Il Campo di Spezzamento $K$ è un’estensione di grado 2 di $\mathbb{Q}$, generato dall’aggiunta dell’irrazionalità che risolve l’equazione quadratica (es. $\sqrt{D}$).
    $$K = \mathbb{Q}(\sqrt{D})$$Il grado dell’estensione è $[K:\mathbb{Q}] = 2$, quindi l’ordine del Gruppo di Galois è $|G| = 2$. L’unico gruppo con due elementi è il Gruppo Ciclico $C_2$.

2. Esempio Dettagliato: $P(x) = x^3 – x^2 – 3x + 3$

  • Fattorizzazione:$$P(x) = (x-1)(x^2 – 3)$$
  • Radici:
    1. Radice razionale ($\alpha$): $\alpha = 1$.
    2. Radici irrazionali ($\beta, \gamma$): $\beta = \sqrt{3}, \gamma = -\sqrt{3}$.
  • Campo di Spezzamento ($K$):$$K = \mathbb{Q}(1, \sqrt{3}, -\sqrt{3}) = \mathbb{Q}(\sqrt{3})$$

3. Analisi delle Permutazioni Ammesse

Il Gruppo di Galois $G$ è l’insieme delle permutazioni delle radici $\{1, \sqrt{3}, -\sqrt{3}\}$ che fissano il campo $\mathbb{Q}$.

Poiché la radice $\alpha=1$ è razionale, deve essere fissata da ogni automorfismo: $\sigma(1) = 1$.

L’insieme delle 6 permutazioni di $S_3$ si riduce al sottogruppo $S_2$ che fissa $1$.

Permutazione $\sigma$Azione sulle Radici ($\alpha=1, \beta=\sqrt{3}, \gamma=-\sqrt{3}$)Condizione $\sigma(\alpha)=\alpha$$\sigma$ è Automorfismo?
$(1)$$1 \mapsto 1, \sqrt{3} \mapsto \sqrt{3}, -\sqrt{3} \mapsto -\sqrt{3}$ ($e$)
$(\beta \ \gamma)$$1 \mapsto 1, \sqrt{3} \mapsto -\sqrt{3}, -\sqrt{3} \mapsto \sqrt{3}$
$(\alpha \ \beta)$$1 \mapsto \sqrt{3}$No (Sposta un razionale in un irrazionale)No
$(\alpha \ \gamma)$$1 \mapsto -\sqrt{3}$NoNo
$(\alpha \ \beta \ \gamma)$$1 \mapsto \sqrt{3}$NoNo
$(\alpha \ \gamma \ \beta)$$1 \mapsto -\sqrt{3}$NoNo
  • Conclusione: Il Gruppo di Galois è costituito solo dall’Identità e dalla Trasposizione che scambia le due radici irrazionali:$$G = \{ (1), (\sqrt{3} \ -\sqrt{3}) \} \cong C_2$$

4. Legame con la Struttura di Campo

Gli elementi del gruppo $G$ sono gli automorfismi del campo $K = \mathbb{Q}(\sqrt{3})$. Qualsiasi elemento $z \in K$ può essere scritto nella forma $z = a + b\sqrt{3}$, con $a, b \in \mathbb{Q}$.

  • Automorfismo 1 (Identità $e$):$$e(a + b\sqrt{3}) = a + b\sqrt{3}$$
  • Automorfismo 2 (Coniugazione $\sigma$):$$\sigma(a + b\sqrt{3}) = a – b\sqrt{3}$$Questo automorfismo di coniugazione fissa i razionali ($a$ e $b$ non cambiano) e corrisponde perfettamente allo scambio $\sqrt{3} \leftrightarrow -\sqrt{3}$, che è l’azione non banale del gruppo.

Caso 3: Gruppo Alterno $G = A_3 \cong C_3$ (Ordine 3)

Il Gruppo Alternante $A_3$, o Gruppo Ciclico $C_3$, è il gruppo di Galois per le equazioni cubiche irriducibili le cui radici, pur essendo irrazionali, presentano la simmetria massima tra loro (tre radici reali e un discriminante quadrato).

1. Condizione di Esistenza e Struttura di Campo

  • Condizione: Il polinomio $P(x)$ è irriducibile in $\mathbb{Q}$ e il suo discriminante $\Delta$ è un quadrato razionale ($\sqrt{\Delta} \in \mathbb{Q}$).
  • Significato Algebrico: Poiché $\sqrt{\Delta}$ è razionale, la condizione di Fissaggio impone che $\sigma(\sqrt{\Delta}) = \sqrt{\Delta}$. Questo restringe l’insieme degli automorfismi alle sole permutazioni pari.

Esempio Classico e Radici

Consideriamo un polinomio nella forma depressa le cui radici sono tutte reali (Caso Irriducibile). Per semplicità analitica, usiamo un esempio noto che produce $\sqrt{\Delta} \in \mathbb{Q}$:$$P(x) = x^3 + x^2 – 2x – 1$$

  • Radici: Le radici $\alpha, \beta, \gamma$ sono tre numeri reali irrazionali distinti.
  • Discriminante ($\Delta$): Il discriminante per questo polinomio è $\Delta = 49$. $$\sqrt{\Delta} = \sqrt{49} = 7 \quad (\in \mathbb{Q})$$
  • Campo di Spezzamento ($K$): $K = \mathbb{Q}(\alpha, \beta, \gamma) = \mathbb{Q}(\alpha)$ (è un’estensione di grado 3).

2. Analisi Dettagliata delle Permutazioni

Il Gruppo di Galois $G$ è l’insieme degli automorfismi di $S_3$ che fissano $\mathbb{Q}$ e, crucialmente, che fissano $\sqrt{\Delta}$.

Il Filtro del Discriminante

Il fissaggio di $\sqrt{\Delta}$ è il primo filtro: $$\sigma(\sqrt{\Delta}) = \sqrt{\Delta} \implies \text{Permutazioni Pari}$$

Permutazione $\sigma$Parità$\sigma$ fissa $\sqrt{\Delta}=7$?Tieni/Scarta
Pari: $(1)$, $(1 \ 2 \ 3)$, $(1 \ 3 \ 2)$PariSì (necessariamente)Tieni
Dispari: $(1 \ 2)$, $(1 \ 3)$, $(2 \ 3)$DispariNo (necessariamente)Scarta

Analisi delle Permutazioni Mantenute

Il gruppo di Galois è l’insieme delle sole permutazioni pari (Gruppo Alternante $A_3$).

Permutazione $\sigma$Azione sulle RadiciSpiegazione$\sigma$ è Automorfismo?
$(1)$ (Identità)$\alpha \mapsto \alpha, \beta \mapsto \beta, \gamma \mapsto \gamma$L’Identità fissa tutte le radici. ($e$)
$(1 \ 2 \ 3)$ (Ciclo)$\alpha \mapsto \beta, \beta \mapsto \gamma, \gamma \mapsto \alpha$L’automorfismo scambia le radici in modo ciclico. Questo è consentito perché le tre radici sono algebricamente indistinguibili.
$(1 \ 3 \ 2)$ (Ciclo Inv.)$\alpha \mapsto \gamma, \gamma \mapsto \beta, \beta \mapsto \alpha$La rotazione inversa è consentita e completa il gruppo.

3. Conclusione: Il Gruppo Alternante $A_3$

In questo caso, il Gruppo di Galois è il Gruppo Alternante di Ordine 3, che è anche il Gruppo Ciclico $C_3$.$$G = \{ (1), (1 \ 2 \ 3), (1 \ 3 \ 2) \} \cong A_3$$

  • Significato: Questo gruppo è risolubile (essendo ciclico di ordine primo), il che garantisce la risolubilità per radicali dell’equazione.
  • Simmetria: La simmetria è forte, ma non massima (non include i ribaltamenti). Manca la simmetria associata allo scambio del segno di $\sqrt{\Delta}$, poiché $\sqrt{\Delta}$ è razionale e non ha un segno ambiguo.

Analisi Gruppo di Galois Simmetrico $G = S_3$ (Ordine 6)

Questo caso rappresenta la massima simmetria algebrica possibile per un’equazione cubica (Grado 3). Il Gruppo di Galois $G=S_3$ (il Gruppo Simmetrico su 3 elementi) si verifica quando il polinomio è irriducibile e le sue radici presentano la massima ambiguità possibile rispetto al campo base $\mathbb{Q}$.

1. Condizione di Esistenza e Struttura di Campo

Il Gruppo di Galois è $S_3$ (Ordine 6) se e solo se sono soddisfatte due condizioni fondamentali:

  1. Polinomio Irriducibile: $P(x)$ non può essere fattorizzato in polinomi di grado inferiore con coefficienti razionali (come visto nei Casi 1 e 2).
  2. Discriminante Non Quadrato: Il discriminante $\Delta$ non è un quadrato perfetto nel campo $\mathbb{Q}$ (cioè $\sqrt{\Delta} \notin \mathbb{Q}$).

Il fatto che $\sqrt{\Delta}$ sia irrazionale implica che l’automorfismo che scambia $\sqrt{\Delta} \leftrightarrow -\sqrt{\Delta}$ (una permutazione dispari) è ammissibile, garantendo che il gruppo contenga tutte le 6 permutazioni (sia pari che dispari).

2. Esempio Classico e Radici (Caso $S_3$)

Consideriamo l’esempio classico di un’equazione cubica irriducibile che genera il gruppo $S_3$:$$P(x) = x^3 – 2 = 0$$

  • Campo Base: $F = \mathbb{Q}$ (Numeri Razionali).
  • Irriducibilità: Il polinomio è irriducibile su $\mathbb{Q}$ (secondo il criterio di Eisenstein, $p=2$).

Calcolo del Discriminante ($\Delta$)

Per la forma depressa (senza termine $x^2$) $x^3 + px + q = 0$, la formula del discriminante è:$$\Delta = -4p^3 – 27q^2$$

  • Nel nostro caso: $p=0$ e $q=-2$.
  • Calcolo:$$\Delta = -4(0)^3 – 27(-2)^2 = 0 – 27(4) = -108$$
  • Verifica: $\sqrt{\Delta} = \sqrt{-108} = \sqrt{36 \cdot 3 \cdot (-1)} = 6i\sqrt{3}$. Questo valore non è in $\mathbb{Q}$. La condizione per $S_3$ (discriminante non quadrato razionale) è soddisfatta.

Radici e Campo di Spezzamento ($K$)

Le tre radici (soluzioni) di $x^3=2$ nel campo complesso sono:$$\begin{aligned} \alpha &= \sqrt[3]{2} \\ \beta &= \sqrt[3]{2} \cdot \omega \\ \gamma &= \sqrt[3]{2} \cdot \omega^2 \end{aligned}$$

(Dove $\omega = e^{2\pi i / 3} = \frac{-1 + i\sqrt{3}}{2}$ è la radice cubica primitiva dell’unità).

Il Campo di Spezzamento $K$ è l’estensione più piccola di $\mathbb{Q}$ che contiene queste tre radici. Per definire $K$, abbiamo bisogno di due elementi irrazionali indipendenti: $\sqrt[3]{2}$ (per il modulo) e $i\sqrt{3}$ (per la rotazione complessa $\omega$).$$K = \mathbb{Q}(\sqrt[3]{2}, i\sqrt{3})$$

Il grado dell’estensione è $[K:\mathbb{Q}] = 6$, che (per il Teorema Fondamentale di Galois) ci conferma che l’ordine del Gruppo di Galois deve essere 6.

3. Analisi Dettagliata delle Permutazioni ($S_3$)

In questo caso (come $x^3 – 2 = 0$), il Gruppo di Galois $G$ è l’insieme delle permutazioni che sono automorfismi del Campo di Spezzamento $K = \mathbb{Q}(\sqrt[3]{2}, i\sqrt{3})$ e che fissano il campo base $\mathbb{Q}$.

Il Criterio di Ammissione

A differenza dei casi precedenti, le radici $\alpha, \beta, \gamma$ sono irrazionali e complesse, quindi nessuna di esse appartiene a $\mathbb{Q}$. Pertanto, nessuna permutazione (tranne l’identità) è immediatamente vietata dalla condizione di fissaggio $\sigma(q)=q$ applicata alle radici stesse.

Il test ora è: la permutazione conserva la struttura algebrica del campo di spezzamento $K$ e fissa $\mathbb{Q}$?

Nel caso di $x^3 – 2 = 0$, il Gruppo di Galois $G$ deve avere ordine 6 (come il grado dell’estensione $[K:\mathbb{Q}]=6$). Questo ci dice che tutte le 6 permutazioni del Gruppo Simmetrico $S_3$ devono essere automorfismi validi.

Tabella di Analisi delle Permutazioni

Le radici sono $\{\alpha = \sqrt[3]{2}, \beta = \sqrt[3]{2}\omega, \gamma = \sqrt[3]{2}\omega^2\}$. Tutte le 6 permutazioni sono ammesse perché le tre radici sono algebricamente indistinguibili rispetto a $\mathbb{Q}$ e il discriminante $\sqrt{\Delta} = \sqrt{-108}$ è irrazionale, permettendo gli scambi dispari.

Permutazione $\sigma$Notazione CiclicaAzione sulle RadiciSpiegazione (Esempio di Azione)$\sigma$ è Automorfismo?
Identità$(1)$$\alpha \mapsto \alpha, \beta \mapsto \beta, \gamma \mapsto \gamma$L’Identità è sempre un automorfismo. ($e$)
Ciclo (Pari)$(1 \ 2 \ 3)$$\alpha \mapsto \beta, \beta \mapsto \gamma, \gamma \mapsto \alpha$Corrisponde a una “rotazione” delle radici. È un automorfismo valido.
Ciclo (Pari)$(1 \ 3 \ 2)$$\alpha \mapsto \gamma, \gamma \mapsto \beta, \beta \mapsto \alpha$La rotazione inversa. È un automorfismo valido.
Scambio (Dispari)$(2 \ 3)$$\alpha \mapsto \alpha, \beta \leftrightarrow \gamma$Fissa la radice reale $\alpha$ e scambia le due radici complesse coniugate ($\beta \leftrightarrow \gamma$). Questo è l’automorfismo di coniugio complesso.
Scambio (Dispari)$(1 \ 2)$$\alpha \leftrightarrow \beta, \gamma \mapsto \gamma$Scambia la radice reale con una complessa. È un automorfismo valido (ma più complesso da visualizzare).
Scambio (Dispari)$(1 \ 3)$$\alpha \leftrightarrow \gamma, \beta \mapsto \beta$Scambia la radice reale con l’altra radice complessa. È un automorfismo valido.

4. Conclusione: La Massima Simmetria Risolubile ($G = S_3$)

L’analisi del caso $P(x) = x^3 – 2 = 0$ ci porta al Gruppo di Galois più complesso possibile per un’equazione cubica: il Gruppo Simmetrico $S_3$, che ha Ordine 6.$$G = S_3 = \{ (1), (123), (132), (12), (13), (23) \}$$

Questo risultato ha tre implicazioni fondamentali:

4.1. Risolubilità Algebrica (Teorema di Galois)

  • Spiegazione: Il Teorema di Galois afferma che un’equazione è risolubile per radicali (cioè tramite +, -, *, /, e $\sqrt[n]{}$) se e solo se il suo Gruppo di Galois è un Gruppo Risolubile.
  • Conclusione: Il gruppo $S_3$ è un Gruppo Risolubile. (Tutti i gruppi $S_n$ con $n \le 4$ lo sono).
  • Implicazione: Poiché $G=S_3$ è risolubile, il Teorema di Galois garantisce che l’equazione $x^3-2=0$ è risolvibile per radicali, come infatti sappiamo (la formula di Cardano-Tartaglia funziona).

4.2. Significato Profondo: Estensione Massima

  • Spiegazione: Il Teorema Fondamentale della Teoria di Galois stabilisce che l’ordine del Gruppo di Galois $|G|$ è uguale al grado dell’estensione di campo $[K:F]$.
  • Conclusione: Nel nostro caso, $|G|=6$. Questo ci dice che il grado dell’estensione di campo è $[K:\mathbb{Q}] = 6$.
  • Implicazione: Per trovare tutte le radici ($\sqrt[3]{2}$ e $i\sqrt{3}$), dobbiamo “aggiungere” ai razionali due irrazionalità indipendenti, creando un campo 6 volte più grande. Il Gruppo $S_3$ misura questa complessità massima.

4.3. L’Ambiguità (Il Discriminante)

  • Spiegazione: Il discriminante $\Delta = -108$ non è un quadrato razionale. L’automorfismo che scambia $\sqrt{-108} \leftrightarrow -\sqrt{-108}$ (che corrisponde a una permutazione dispari) è ammesso.
  • Conclusione: Il Gruppo $S_3$ quantifica la massima ambiguità algebrica possibile per Grado 3. Le tre radici sono completamente indistinguibili rispetto a $\mathbb{Q}$, e anche l’irrazionalità del discriminante (che permette i “ribaltamenti” o scambi dispari) è preservata dagli automorfismi.

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