域 的域自同構是一個雙射對映
,它保留了
的所有代數性質,更準確地說,它是一個同構。例如,複共軛是
(複數)的域自同構,因為
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(1)
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(2)
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(3)
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(4)
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域自同構固定包含 1 的最小域,在域特徵為零的情況下,這個最小域是 ,即有理數。
固定較小域 的
的自同構集合,透過複合運算,形成一個群,稱為伽羅瓦群,記為
。例如,取
,有理數,以及
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(5)
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(6)
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它是 的一個擴張。那麼,
的唯一自同構(固定
)是
,其中
。
和
是
的根,這絕非偶然。基本的觀察是,對於任何自同構
,任何係數在
中的多項式
,以及任何域元素
,
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(7)
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所以,如果 是
的根,那麼
也是
的根。
有理數 形成的域沒有非平凡自同構。稍微複雜一點的是
透過
(2 的實立方根)的擴張。
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(8)
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這個擴張沒有非平凡自同構,因為任何自同構都將由 決定。但如上所述,
的值必須是
的根。由於
只有一個這樣的根,自同構必須固定它,也就是說,
,因此
必須是恆等對映。