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¿Nadie estudia cómo la topología general del espacio-tiempo surge de nociones más fundamentales?

Stephen Wolfram en su libro Un Nuevo Tipo de Ciencia que toca en un modelo de espacio de sí mismo basado en la teoría de autómatas. Que, hace algunas sugerencias acerca de la modelización no sólo el comportamiento de la materia a través del espacio, pero el espacio en sí mismo en términos de máquinas de estado (un concepto de la computación). Aquí, la topología general del espacio surge a partir de una pequeña escala de la conexión de red.

Me preguntaba si cualquier trabajo teórico que se está llevando a cabo a lo largo de estas líneas dentro de la comunidad de la física.

La razón de mi interés en este caso de uno de los misterios de la mecánica cuántica, que de quantum entanglement y la acción a distancia. Me preguntaba si, si el espacio es concebido como tener una topología que surge a partir de una noción de barrio en un buen nivel, y, a continuación, quantum entanglement podría ser el resultado de un "corto circuito" en la conexión de red. Que es de dos puntos a una distancia a través de 'normal' espacio también podría todavía ser vecinos en un nivel fundamental; puede ser un corto capítulo de la conectividad, además de todos los largos filamentos que relacionan los dos.

(Creo que Richard Feynman también se refirió a este tipo de modelo con su cuántica en la electro-dinámicas).

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Nick Puntos 583

En general, si la construcción de un colector de una combinatoria gráfico, o de parches, entonces usted no está en encontrar algo "más fundamental". Sólo estás describiendo la más sencilla y la más superficial de la definición del concepto de topología.

Me doy cuenta de que esta muy modesto frase contradice toda la filosofía de Stephen Wolfram libro, y la razón detrás de esta contradicción es que Stephen Wolfram libro está equivocado en esta muy básicas de respeto.

Si quieres encontrar más leyes fundamentales de la física que producen topología, siempre de acuerdo con las fases de un sistema físico que tiene que ser encontrado por la solución de algunas ecuaciones; y/o con una interpretación geométrica de los términos individuales en una expansión de la física observable, que no tienen un topológica de la interpretación.

Para ver el último ejemplo, el cheque por ejemplo, el quantum de la espuma de papel

http://arxiv.org/abs/hep-th/0309208

por Okounkov (un medallista Fields), Reshetikhin, y (lo más importante) Vafa. Una partición de la suma de topológico, la teoría de cuerdas puede ser obtenida como suma más de colectores de diferentes topologías - pero también puede ser visto como una expansión de la función que describe la propagación de (topológico) de las cuerdas en un plano de fondo.

Ambas formas de escritura de la partición de la suma son también equivalente a la partición de la suma de una fusión de cristal. Su papel es de un particular, cuantitativa realización de John Wheeler concepto de la "espuma cuántica".

En otros contextos de la física, las diferentes topologías simplemente están permitidos y deben ser sumados. Ese es el caso de perturbativa de la teoría de cuerdas, donde la dispersión de las amplitudes se calculan las sumas de hojas de mundo de todas las topologías (superficies de Riemann).

Esta suma se puede obtener en varios otros formalismos donde se ve como "derivados". En la no-perturbativa cono de luz medidor descripción de perturbativa de la teoría de cuerdas, la denominada matriz de la teoría de las cuerdas,

http://arxiv.org/abs/hep-th/9701025
http://arxiv.org/abs/hep-th/9703030

los mismos estados que contengan $K$ cadenas son obtenidos de un mismo espacio de Hilbert, identificando diversas holonomies del medidor de campo alrededor de una circular de la dimensión de una de Yang-Mills teoría. La posible holonomies para que estados de baja energía existen pueden ser etiquetados por permutaciones de $N$ autovalores, y los ciclos de los que estas permutaciones se compone literalmente, puede ser interpretado como cadenas de diferentes longitudes.

Ahora, la cadena 1 es topológicamente distintos de $K$ cadenas para$K\neq 1$, pero en la matriz de la teoría de cuerdas, todos estos estados son configuraciones de un solo campo de la teoría de límites diferentes. De forma análoga, la suma sobre historias contienen hojas de mundo de todas las topologías que se generan como historias de conmutación entre las fases del Yang-Mills teoría.

En la teoría de cuerdas, se obtiene de forma genérica doble descripciones de un compactification en el que la topología del espacio es completamente diferente. Por ejemplo, la simetría de espejo relaciona dos muy diferentes topologías de una de las seis dimensiones de Calabi-Yau colector. M-teoría o la teoría de cuerdas compactified en una de cuatro dimensiones K3 colector es equivalente a heterotic cadenas de tori; el individuo excitaciones de la cadena de heterotic se asignan a no trivial submanifolds de la K3 múltiple de admisión, y así sucesivamente.

Así que el resumen es que hay muchos emocionantes maneras en que la topología del espacio puede llegar a ser "emergentes", o al menos "tan fundamental como otros, no topológico descripciones", pero ninguno de ellos es similar a su "discretizado de la plantilla".

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Rismo Puntos 1715

Space_cadet ya se ha mencionado trabajo sobre derivar el espacio-tiempo como una suave Lorenz colector de más "fundamentales" de los conceptos, hay un montón de otros-como causal de conjuntos, pero la motivación para la pregunta era:

La razón de mi interés en este caso de uno de los misterios de la mecánica cuántica, que de quantum entanglement y la acción a distancia. Me preguntaba si, si el espacio es concebido como tener una topología que surge a partir de una noción de barrio en un buen nivel, y, a continuación, quantum entanglement podría ser el resultado de un "corto circuito" en la conexión de red.

No estoy convencido de que tal explicación es posible, o necesario, el motivo de esto es el Reeh-Schlieder teorema de la teoría cuántica de campos (escribo "no convencidos", porque hay una cierta subjetividad permitido, porque el siguiente párrafo describe un aspecto de la axiomática de la teoría cuántica de campos que puede llegar a ser obsoleto en el futuro con el desarrollo de una más completa de la teoría de la):

Se describe la "acción a distancia" en un matemáticamente precisa. Según el Reeh-Schlieder teorema existen correlaciones en el vacío entre las mediciones a una distancia arbitraria. El punto es: La prueba de la Reeh-Schlieder teorema es independiente de cualquier axioma que describe la causalidad, mostrando que quantum entanglement efectos no violan Einstein de la causalidad, y no dependen de la noción precisa de la causalidad. Por lo tanto, un cambio en la topología del espacio-tiempo en el fin de explicar quantum entanglement efectos no funciona.

Los debates de la noción de quantum entanglement a menudo confunden la noción de enredo como una "acción a distancia" y Einstein causalidad - estos son dos cosas diferentes, y la primera no viola la segunda.

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