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Es el espacio-tiempo simplemente conectado?

Como he dicho en la pregunta anterior mío, soy un matemático con muy poco conocimiento de la Física, y pido aquí cosas de las que estoy curioso acerca de los/las cosas que me ayudan a aprender.

Esto cae en la categoría de cosas de las que estoy curioso acerca de. Tienen a la gente considera que si el espacio-tiempo es simplemente conectado? Del mismo modo, uno puede preguntarse si es contráctiles, cuáles son sus números de Betti, su característica de Euler y así sucesivamente. ¿Cuál sería el significado físico de que no sea simplemente conectado?

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Dana Puntos 1911

Supongo que hay muchos aspectos a mirar esto desde, anna v mencionado cómo Calabi-Yao colectores en la teoría de cuerdas (?) tiene un montón de agujeros, voy a abordar la cuestión desde una perspectiva puramente teoría General de la Relatividad perspectiva tan lejos como la topología global.

Las soluciones de las Ecuaciones de Einstein en sí no revelan nada acerca de la topología global, excepto en casos muy específicos (más notablemente en 2 (espacial de las dimensiones) + 1 (dimensión temporal), donde la teoría se vuelve completamente topológicas). Una métrica de por sí no es necesariamente el lugar de los límites de la topología de un colector.

Más allá de esto, hay un teorema de la relatividad general, llamados el Topológica de la Hipótesis de la Censura que, en esencia, establece que cualquier topológico desviación de lo que simplemente se conecta rápidamente colapso, lo que resulta en una superficie conectada. Este trabajo supone un asintóticamente plano espacio-tiempo, que generalmente es el modelo aceptado (como se muestra por la supernova redshift research y cosas de esa naturaleza).

Otro aspecto de esta cuestión es que el universo es generalmente considerado como homogéneo e isotrópico en todas las direcciones, defectos topológico significaría esto no sería cierto. A pesar de que realmente no hay una respuesta convincente por decir...

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Matt Solnit Puntos 683

Benjamin Horowitz de la respuesta cubierto muchos de los puntos clave, pero vale la pena agregar que la cuestión de la topología del universo ha sido investigado por observaciones astrofísicas. Si el universo es multiplicar conectado, y si la longitud de la escala es menor que el horizonte de la escala, entonces deberíamos ser capaces de ver la evidencia de esto.

Para tomar un ejemplo sencillo, imaginemos que el universo es geométricamente plana, sino que tiene la geometría de un 3-toro. Específicamente, tomar un volumen cúbico, e identificar las caras opuestas, de modo que si "dejar" el cubo a través de una cara de volver a escribir a través de la cara opuesta. Si la longitud de una arista del cubo es suficientemente pequeño, entonces usted podría ver varias copias de un objeto dado. Por supuesto, si la longitud es mucho mayor que el horizonte, entonces no hay manera de saber la diferencia entre este modelo y uno en el que el espacio es infinito.

La mejor manera de poner a prueba estos modelos es el de "círculos en el cielo" de la técnica, en la cual usted busca correlaciona círculos en diferentes direcciones en los mapas de la radiación de fondo de microondas. Tel resultado es negativo: no vivimos en una multiplicar conectado universo con una suficientemente corto, longitud de la escala para ser observable.

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