ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Рылов Юрий Аркадьевич / Запись

МОЖЕТ ЛИ БЫТЬ ГЕОМЕТРИЯ ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ ОДНОРОДНОЙ, ИЗОТРОПНОЙ И ОДНОВРЕМЕННО ДИСКРЕТНОЙ?

24.08.2011
16:37
Пишу дневник под свежим впечатлением от истории, о которой я писал в своем комментарии к юбилейной статье Гинспарга об Архиве http://elementy.ru/blogs/users/sergepolar/52390/#52497 История эта закончилась довольно грустно. Но сначала о существе дела.

Представьте себе, что некто, имея образование в 4 класса, решил заняться теоретической физикой. Целые числа он знает. Он даже умеет их умножать, а не только складывать. Но о существовании вещественных чисел он не подозревает. Тем не менее, он решается создавать некоторые теоретические построения, которые в некоторых случаях оправдываются на эксперименте. В других случаях они с экспериментом не совпадают. Но некто не унывает, он пытается придумывать гипотезы, которые позволили бы ему согласовать его теоретические построения с экспериментом.

Ему говорят: «Послушай, а почему ты не используешь вещественных чисел? Возможно, неудачи проистекают от того, что ты не используешь всех возможностей математики! Попробуй использовать вещественные числа.» Как же реагирует некто? Он не говорит, что все это чепуха. Он говорит: «А что? Отличная гипотеза! Стоит попробовать и проверить на эксперименте. Если это экспериментально подтвердится, то надо будет пользоваться вещественными числами!»
Вы думаете, что это анекдот? Хотелось бы, чтобы это было так. К сожалению, это так или почти так, но только не по отношению к числам, а по отношению к геометрии. Римановы геометрии представляют собой ничтожную часть геометрий, пригодных для описания пространства-времени. Наиболее общими являются геометрии, полностью описываемые функцией расстояния (или мировой функцией, представляющей собой половину квадрата функции расстояния). Математики называют функцию расстояния метрикой, если она удовлетворяет аксиоме треугольника. Во избежание недоразумений я не пользуюсь термином «метрика», так как не использую аксиому треугольника. Геометрию, которая полностью описывается функцией расстояния, я называю физической геометрией.

Откажемся от того ограничения, что геометрия пространства-времени является римановой геометрией (сравните с условием использования только целых чисел) и тем самым расширим возможности применения геометрии. Рассмотрим, к примеру, гипотезу, что в микромире геометрия пространства-времени дискретна. Ничего нового тут нет. Дискретные геометрии рассматривают в теории элементарных частиц. Имеется масса работ и конкретных расчетов.

Однако, имеется одно важное обстоятельство. Дискретность геометрии достигается за счет дискретности множества точек, на котором рассматривается геометрия. Геометрия рассматривается на решетке (lattice). Такое пространство-время не может быть однородным и изотропным. А это очень плохо.
Дискретности геометрии можно добиться другим путем. Нужно выбрать функцию расстояния так, чтобы она не принимала малых значений. Этого легко достичь. При этом функция расстояния может задаваться на том же множестве точек (событий), на котором задается геометрия Минковского. Такая геометрия будет однородной, изотропной и в то же время дискретной. Дискретность означает, в такой геометрии не будет близких точек. Все длины будут больше некоторой элементарной длины L .
Отсюда немедленно следует, что в дискретной геометрии пространства-времени не будет мировых линий, потому что линия представляет собой предел ломаной при длине звенье стремящихся к нулю. Но бесконечно малых длин нет в дискретной геометрии. В результате придется ограничиться мировыми цепями (ломаными со звеньями длины \mu. Длину звена \mu можно отождествить с массой частицы. Мировые цепи частиц оказываются случайными.

Статистическое описание случайных мировых цепей приводит к уравнению Шредингера (квантовая постоянная возникает из элементарной длины L а масса m частицы появляется из длины звена \mu). Таким образом, дискретность геометрии позволяет получить описание квантовых эффектов напрямую, не используя квантовых принципов и аппарата КМ. Точнее, математический аппарат КМ получается прямо из дискретной геометрии пространства-времени, при том непременном условии, что мы знаем физическую геометрию и умеем ей пользоваться.

Таким образом, игнорирование физической геометрии как наиболее общей геометрии, пригодной для описания пространства-времени, означает только, что мы плохо знаем геометрию и уподобляемся тому некто, кто не подозревал о существовании вещественных чисел. Отношение к физической геометрии такое же, как к любой другой гипотезе: « Докажи, что использование физической геометрии подтверждается на эксперименте. Тогда мы, может быть, будем ее использовать!»

У меня отношение несколько иное. Если риманова геометрия представляет собой частный случай физической геометрии, то следует использовать физическую геометрию, поскольку ограничение римановой геометрией является неоправданным. Это утверждение является правильным не только в микромире, но и в мегамире. Иначе говоря, следует расширить ОТО на случай физической геометрии, тем более, что в ОТО накопилось много отклонений от астрофизических наблюдений.

Я расширил ОТО, на случай физической геометрии пространства-времени. Полученные динамические уравнения для определения влияния распределения материи на мировую функцию пространства-времени выглядят достаточно непривычно. Во-первых, они записываются в бескоординатном виде. Во-вторых, это не дифференциальные уравнения, и определяют они сразу мировую функцию (не вычисляя метрический тензор).
Я применил расширенную ОТО к тяжелой однородной невращающейся сфере и получил, что она не может коллапсировать в черную дыру. Запрет на коллапс возникает из-за приведенной антигравитации, которая препятствует коллапсу http://rsfq1.physics.sunysb.edu/~rylov/ialgr1rw.pdf
(К сожалению, у меня не получаетсяя правильная ссылка. Для перехода к ссылке нужно скопировать полный адрес в командную строку)
Когда я попытался представить работу по расширению ОТО в Архив, началась история, описанная в http://elementy.ru/blogs/users/sergepolar/52390/#52497

А теперь о ее окончании (впрочем, я опасаюсь, что это еще не конец). Я направил письма с апелляцией модераторам Архива и в администрацию Архива. Вот что я получил в ответ:
Dear Yuri Rylov,
Our moderators have considered your appeal and maintain that your
submission is not appropriate for arXiv. Please find another forum.
arXiv moderation

Dear Yuri Rylov,
This address is for technical administration only.
Please direct your questions and concerns regarding moderation to the
moderation@arxiv.org address.
arXiv admin

Я последовал совету модераторов и обратился на другой форум.
Хочу заметить, что реакция модераторов, усомнившихся в правильности моей работы, нисколько меня не удивляет. Это нормальная реакция теоретиков, которые не верят логическим рассуждениям. Они доверяют только гипотезам, либо проверенным на опыте, либо поддержанным другими теоретиками. Именно для этого они требовали предварительного опубликования в реферируемом журнале. Грустно только то, что они нарушили правила Архива, которые предписывали публиковать представленные работы безотносительно к тому, были ли они опубликованы.

Произвол можно встретить не только у нас в России, но и на Западе с его хваленой демократией.
Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

26.10.2011 21:11#
Геометрия и числа
А как насчет негеометрических теорий?
Там то числа вообще не нужны.
27.10.2011 06:23#
Геометрия и числа
>А как насчет негеометрических теорий?
Там то числа вообще не нужны.

Странное замечание. Если речь идет о физических теориях, то там никак нельзя обойтись без геометрии, потому что все физические процессы происходят в пространстве-времени, для описания которого нужно знание геометрии. Если речь идет не о философских рассуждениях, а о теориях, делающих точные предсказания, то без чисел тут не обойтись, поскольку все точные предсказания делаются в числах.

Очень странное замечание! Такое впечатление, что оно состоит из одних опечаток, или писавший его человек был просто не в себе.
28.10.2011 10:38#
Геометрия и числа
обратите внимание -
http://elementy.ru/blogs/users/wpiter/53901/
29.02.2012 16:17#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
Ссылка на упомянутую вами в этой августовской записи работу по ОТО больше не работает уже и при копировании в адрес браузера.

Какие аксиоматические свойства вашей функции расстояния? Означает ли ваше утверждение, что минимальное расстояние должно быть больше L, что это расстояние не может быть равно нулю?
01.03.2012 03:17#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
>Ссылка на упомянутую вами в этой августовской записи работу по ОТО больше не работает уже и при копировании в адрес браузера.

Спасибо за замечание. Ссылку я исправил и проверил. Она работает. Там было указано неправильное название файла. К сожалению, если в адресе есть тильда (~), то конец адреса отрывается. Это дефект обработки адреса на сайте. Так мне объяснил Putnik. Он обещал исправить этот дефект, но видно как-то не сложилось, так что ссылку надо выносить в командную строку.

>Какие аксиоматические свойства вашей функции расстояния? Означает ли ваше утверждение, что минимальное расстояние должно быть больше L, что это расстояние не может быть равно нулю?

Вместо функции расстояния я использую мировую функцию (половину квадрата расстояния). В геометрии пространства-времени она всегда вещественна в отличие от расстояния. Это удобнее, хотя и не принципиально.
Общих ограничений на мировую функцию S только два

S(P,Q) = S(Q,P), S(P,P) = 0

Разумеется, они должны быть сохранены и в дискретной геометрии. Ограничение на дискретность выглядит так

|\squart(2S)| does not belong to interval (0,L) для всех точек множества.

Здесь L - элементарная длина. Нулевые расстояния возможны для тождественных точек и для квазисовпадающих, когда одна из точек лежит на световом конусе, вершиной которого является другая. Других расстояний, меньших элементарной длины, нет, как это следует из определения
01.03.2012 07:49#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
> Автор: Рылов Юрий Аркадьевич ( rylov )
> Здесь L - элементарная длина. Нулевые расстояния возможны для тождественных точек и для квазисовпадающих, когда одна из точек лежит на световом конусе, вершиной которого является другая. Других расстояний, меньших элементарной длины, нет, как это следует из определения

Нет расстояний, меньших по модулю.
Хорошо, спасибо. А что обозначает слово "вектор" в контексте такой структуры?
01.03.2012 08:10#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
>А что обозначает слово "вектор" в контексте такой структуры?

Вектор АВ есть по определению упорядоченное множество из двух точек А и В.
01.03.2012 08:40#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
> Автор: Рылов Юрий Аркадьевич ( rylov )
> Вектор АВ есть по определению упорядоченное множество из двух точек А и В.

Замечу, что это определение сильно отличается от привычного, согласно которому, как я понимаю, вектор - это элемент векторного пространства, линейного по определению. Насколько я могу судить, хоть очень мало разбираюсь в этой области математики, для Риманова многообразия в каждой точке естественно вводится касательное Евклидово пространство, пользуясь дифференцируемостью Риманова мноообразия, которой в вашей геометрии нет вместе с отсутствием эпсилон-окрестности.

Хорошо, вы называете вектором любую упорядоченную пару точек. А что такое матрица Грамма для нескольких ваших векторов? Ведь традиционно она составляется из скалярных произведений векторов, принадлежащих одному Евклидовому пространству, как скалярных произведений его элементов.
02.03.2012 06:35#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
>Замечу, что это определение сильно отличается от привычного, согласно которому, как я понимаю, вектор - это элемент векторного пространства, линейного по определению. Насколько я могу судить, хоть очень мало разбираюсь в этой области математики, для Риманова многообразия в каждой точке естественно вводится касательное Евклидово пространство, пользуясь дифференцируемостью Риманова мноообразия, которой в вашей геометрии нет вместе с отсутствием эпсилон-окрестности.

Вы совершенно правы. Действительно, собственно евклидова геометрия является логическим построением, где векторы являются элементами линейного векторного пространства. Математический аппарат евклидовой геометрии основан на операциях с векторами (сложение, умножение на число, разложение на составляющие), свойства которых определяются аксиомами линейного векторного пространства. В дискретной геометрии линейного векторное пространство ввести нельзя (точнее нельзя ввести его с теми свойствами линейности, к которым привыкли математики). Возникает дилемма: (1) либо мы не вводим линейного пространства и не рассматриваем на этом основании дискретные геометрии, (2) либо мы вводим линейное пространство с необычными (нелинейными) свойствами. Но во втором случае геометрия перестает быть логическим построением, т.е. она оказывается неаксиоматизируемой, а операции сложения векторов и умножения вектора на число оказываются неоднозначными. Неоднозначным оказывается и разложение вектора на составляющие.

В настоящее время позиция математиков по вопросу о дискретной геометрии представляется мне следующей. Они не признают неаксиоматизируемых геометрий, т.е. геометрий, не являющихся логическим построением. Формально они этого не говорят, но реально пользуются только римановыми геометриями, а из дискретных геометрий рассматривают только геометрии на решетке, которые по существу являются геометриями Минковского на счетном множестве точек.

Я не вижу оснований требовать аксиоматизируемости геометрий. Действительно, мы привыкли работать с аксиоматизируемыми геометриями, и не умеем работать с дискретными геометриями, но наше невежество в этом вопросе не может быть аргументом. Реальная геометрия пространства-времени является дискретной геометрией, и ее придется изучать даже в том случае, если для этого придется переучиваться и научиться работать с более широким классом геометрий, чем римановы геометрии.

Я рассматриваю геометрию как науку об описании взаимного расположения геометрических объектов. В этом качестве взаимное расположение геометрических объектов полностью описывается мировой функцией (функцией расстояния). Мировая функция содержит полную информацию о геометрии. Однако важным является вопрос, как следует обрабатывать информацию, содержащуюся в мировой функции для того, чтобы приспособить ее для описания динамики частиц. При этом геометрия должна основываться на использовании мировой функции и только мировой функции. Будет ли при этом геометрия логической конструкцией, является несущественной деталью. Мировая функция должна быть единственной фундаментальной величиной в геометрии, а все остальные геометрические величины должны быть производными от мировой функции (результатом обработки информации, содержащейся в мировой функции).

С одной стороны собственно евклидова геометрия является добротно построенной геометрией, а с другой стороны все ее понятия и соотношения могут быть описаны в терминах мировой функции. Для построения дискретной (и любой другой физической) геометрии нужно заменить евклидову мировую функцию в соотношениях евклидовой геометрии. При этом соотношения евклидовой геометрии, записанные терминах мировой функции, бывают двух сортов: (1) общегеометрические соотношения и (2) специальные соотношения евклидовой геометрии.

Общегеометрические соотношения представляют собой определения различных понятий, величин и операций собственно евклидовой геометрии, сделанные в терминах мировой функции. Замена евклидовой мировой функции на другую мировую функцию приведет к определению упомянутых выше величин в другой геометрии. При этом ниоткуда не следует, что линейные свойства операций линейного векторного пространства сохранятся.

Специальные соотношения евклидовой геометрии описывают свойства евклидовой мировой функции в терминах этой функции. Они представляют собой ограничения, налагаемые на ЕВКЛИДОВУ мировую функцию. Бессмысленно подставлять другую мировую функцию в специальные соотношения евклидовой геометрии, поскольку это ограничения на евклидову мировую функцию, которые, вообще говоря, не выполняются для мировой функции другой (дискретной) геометрии.

При традиционном описании собственно евклидовой геометрии на основе линейного векторного пространства нет различия между общегеометрическими соотношениями и специальными соотношениями евклидовой геометрии. Это различие возникает только после описания евклидовой геометрии в терминах мировой функции. По этой причине возникает путаница. Математики по привычке пытаются связать разные соотношения логическими связями, а это не удается, поскольку физическая геометрия строится не на основе логики, а на основе обработки мировой функции, являющейся основой геометрии. Привычные свойства математического аппарата геометрии нарушаются Например, скалярное произведение утрачивает свои линейные свойства. «Как же так?» - удивляются математики: «Почему скалярное произведение в дискретной геометрии не имеет свойств, приписываемых ему аксиомами линейного векторного пространства? Не называйте скалярное произведение, записанное в терминах мировой функции скалярным произведением. Используйте другое название для этой величины. Не вводите в заблуждение математиков!» А дело в том, что после замены евклидовой мировой функции на мировую функцию дискретной геометрии геометрия перестает быть аксиоматизируемой геометрией, где можно ввести обычное линейное векторное пространство, и скалярное произведение не обладает больше свойством линейности.
Скалярное произведение, определенное на основе мировой функции, является более общим по сравнению со скалярным определением, данным на основе аксиом линейного пространства. По этой причине более общий термин «скалярное произведение» следует сохранить за ним. Для скалярного произведения, данного на основе линейного пространства, следует использовать более частный термин, например «линейное скалярное произведение».

К сожалению, математики, поднаторевшие на дедукциях, но не имеющие опыта в работе с логической перезагрузкой, не понимают всего этого.

>Хорошо, вы называете вектором любую упорядоченную пару точек. А что такое матрица Грамма для нескольких ваших векторов? Ведь традиционно она составляется из скалярных произведений векторов, принадлежащих одному Евклидовому пространству, как скалярных произведений его элементов.

Обычно вопрос о линейной зависимости нескольких векторов решается так. Строится линейная комбинация векторов (сумма векторов с некоторыми коэффициентами). Векторы линейно зависимы тогда и только тогда, когда существует такой набор коэффициентов, что линейная комбинация обращается в нуль.
Для реализации этой процедуры необходимо знать операции сложения векторов и умножения вектора на число. При традиционном описании эти операции определены аксиоматически в линейном векторном пространстве, и проблем не возникает. Определение этих операций в евклидовой геометрии в терминах мировой функции требует использования специальных соотношений евклидовой геометрии, и такое определение не пригодно в дискретной геометрии.

Однако обращение в нуль определителя Грама, составленного из скалярных произведений, является необходимым и достаточным условием линейной зависимости векторов. По этой причине в евклидовой геометрии обращение в нуль определителя Грама может служить ОПРЕДЕЛЕНИЕМ линейной зависимости векторов. Определение скалярного произведения в терминах мировой функции является общегеометрическим соотношением, поскольку оно не содержит ссылки на специальные соотношения евклидовой геометрии. В результате линейная зависимость векторов может быть определена общегеометрически через определитель Грама, построенный из скалярных произведений, являющихся общегеометрическими соотношениями.
02.03.2012 07:34#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
> Автор: Рылов Юрий Аркадьевич ( rylov )
> Определение скалярного произведения в терминах мировой функции является общегеометрическим соотношением

Спасибо за подробные объяснения. Но, простите, подзабыл. Как же скалярное произведение векторов в вашем определении выражается через мировую функцию?

И еще вопрос. Для риманова мноообразия всегда ли можно построить такую глобальную мировую функцию, чтобы не возникало противоречий между вашей геометрией и Римановой?

> Действительно, мы привыкли работать с аксиоматизируемыми геометриями, и не умеем работать с дискретными геометриями, но наше невежество в этом вопросе не может быть аргументом.

Совершенно верно. Для доказательства теорем требуется аксиоматизация. Можно ли назвать это "невежеством" - вопрос спорный. "Невежество" подразумевает незнание, то есть существование некоторого метода получения правильных утверждений относительно теории, нам не известного. Но такого другого метода может и не существовать вовсе ввиду базовых ограничений математической логики.
02.03.2012 09:13#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
>Как же скалярное произведение векторов в вашем определении выражается через мировую функцию?

Скалярное произведение двух векторов AB и CD определяется соотношением

(AB.CD) = S(A,D) + S(B,C) – S(A,C) – S(B,D)

где S есть мировая функция. Для случая, когда начало у векторов общее А = С, то это соотношение может быть получено из теоремы косинусов

|BC|**2 = |AC|**2 + |AD|**2 – 2(AC.AD)

и соотношений типа |BC|**2 = (BC.BC) = 2S(BC)


>И еще вопрос. Для риманова многообразия всегда ли можно построить такую глобальную мировую функцию, чтобы не возникало противоречий между вашей геометрией и Римановой?

Тут могут быть проблемы, поскольку в римановой геометрии расстояние и мировая функция определяются через интеграл вдоль геодезической. Когда имеется несколько геодезических разной длины, соединяющих две точки, то мировая функция, определяемая в римановой геометрии, оказывается неоднозначной. Такая ситуация возникает, например при компактизации плоской геометрии. Такая ситуация является недопустимой в физической геометрии.

Есть и другие противоречивые свойства римановой геометрии. Например, если евклидова геометрия на двумерной плоскости строится по рецепту построения римановой геометрии, то, вырезая в ней дыру, мы изменяем некоторые геодезические. В результате плоскость с дырой нельзя изометрически вложить в ту же плоскость, но без дыры. Математики знают об этом, но мирятся с этим за отсутствием альтернативы. Они стараются работать с геометриями на выпуклых множествах. Для физической геометрии, где мировая функция определяется независимо от формы геодезических, такой эффект отсутствует. (Плоскость с дырой может быть изометрически вложена в плоскость без дыры.)

>Для доказательства теорем требуется аксиоматизация. Можно ли назвать это "невежеством" - вопрос спорный. "Невежество" подразумевает незнание, то есть существование некоторого метода получения правильных утверждений относительно теории, нам не известного.

Дело не в том, как это называть. Для математиков не является дефектом то обстоятельство, что они не успели исследовать какой-то класс геометрий. Исследуют позже. Но для физиков исследование геометрии пространства-времени неадекватными методами является очень серьезным дефектом, поскольку такое исследование может привести совсем не туда, куда приводит исследование адекватным методом.


02.03.2012 10:35#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
> Автор: Рылов Юрий Аркадьевич ( rylov )
> Для случая, когда начало у векторов общее А = С, то это соотношение может быть получено из теоремы косинусов

Такое определение скалярного произведения двух векторов противоречит школьному правилу, что скалярное произведение двух векторов из школьной геометрии, у которых начало не совпадает, можно получить, перенеся их начала в начало кординат. Какой же физический смысл так определенного вами скалярного произведения, на примере Евклидового пространства?

> Тут могут быть проблемы, поскольку в римановой геометрии расстояние и мировая функция определяются через интеграл вдоль геодезической.

То есть выразить ОТО в терминах вашей геометрии невозможно?
02.03.2012 11:40#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
>Такое определение скалярного произведения двух векторов противоречит школьному правилу, что скалярное произведение двух векторов из школьной геометрии, у которых начало не совпадает, можно получить, перенеся их начала в начало кординат. Какой же физический смысл так определенного вами скалярного произведения, на примере Евклидового пространства?

В начало координат ничего переносить не надо. Используются линейные свойства скалярного произведения, которые верны в собственно евклидовой геометрии.
В евклидовой геометрии

AB = CA – CB

По этой причине

(AB.CD = (CA.CD) – (CB.CD)

Применяя к каждому из членов формулу для скалярного произведения векторов с общим началом, получаем формулу, которую я написал общего случая.

>То есть выразить ОТО в терминах вашей геометрии невозможно?

Очень даже можно. Это уже сделано см. General relativity extended to non-Riemannian space-time geometry. Available at http://arXiv.org/abs/0910.3582v7 Русская версия имеется на моем сайте. Адрес есть на титульной странице цитируемой статьи.
02.03.2012 12:09#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
> Автор: Рылов Юрий Аркадьевич ( rylov )
> AB = CA – CB

Спасибо.
AB = CB - CA, но мысль понятна.

Давайте не будем сейчас трогать ОТО.

Возвращаясь к изотропии и однородности. Как мне кажется, однородность должна означать сохранение мировой функции при произвольном смещении начала координат, а изотропия - при повороте относительно начала координат на произвольный угол. Но что означают эти термины в ситуации, когда нет векторной алгебры?

И еще одно. Пусть определитель Грама равен нулю в касательном евклидовом пространстве. Разве будет он равен нулю в римановом пространстве с конечными веторами как упорядоченными парами точек, если даже можно для него построить глобальную мировую функцию?
02.03.2012 13:49#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
>Возвращаясь к изотропии и однородности. Как мне кажется, однородность должна означать сохранение мировой функции при произвольном смещении начала координат, а изотропия - при повороте относительно начала координат на произвольный угол. Но что означают эти термины в ситуации, когда нет векторной алгебры?

По правде говоря, я не очень представляю себе, что такое однородность и изотропность при бескоординатном описании, когда динамические уравнения не зависят от координат. Обычно я отталкивался от геометрии Минковского. Если мировая функция геометрии пространства-времени является функцией от мировой функции геометрии Минковского, то она обладает теми же свойствами симметрии, что и геометрия Минковского. Поскольку геометрия Минковского считается однородной и изотропной, то и дискретная геометрия, мировая функция которой является функцией от мировой функции геометрии Минковского, тоже будет однородной и изотропной.


>И еще одно. Пусть определитель Грама равен нулю в касательном евклидовом пространстве. Разве будет он равен нулю в римановом пространстве с конечными веторами как упорядоченными парами точек, если даже можно для него построить глобальную мировую функцию?

Определитель Грама, вообще говоря, не будет равным нулю для векторов конечной длины. Он будет равен нулю для бесконечно малых векторов, число которых больше размерности римановой геометрии. Это находится в полном соответствии с тем, что риманова геометрия представляется как множество склеенных бесконечно малых евклидовых пространств надлежащей размерности. Способ склейки определяет такую характеристику римановой геометрии, как кривизна.
02.03.2012 16:02#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
> Автор: Рылов Юрий Аркадьевич ( rylov )

Ну хорошо. С основами вашей геометрии, в принципе понятно. Какие геометрические свойства при этом сохраняются - непонятно, но сейчас и не особо важно. Понятно, что через скалярные произведения можно многое сделать, пусть они и нелинейные функции и пусть даже непонятно, можно ли определить угол между двумя произвольными векторами.

Но как же вы на геометрию навешиваете динамику, без дифференцирования? Ну например, механику материальной точки, самую обычную, а не квантовую и не релятивистскую.
03.03.2012 01:51#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
>Но как же вы на геометрию навешиваете динамику, без дифференцирования? Ну например, механику материальной точки, самую обычную, а не квантовую и не релятивистскую.

Делается это просто и естественно. Непрерывная геометрия заменяется ее дискретным вариантом. Дифференциальные уравнения заменяются уравнениями в конечных разностях. Состояние частицы описывается не координатой и импульсом, а каркасом частицы. Каркас -- это несколько жестко связанных пространственно-временных точек. Очень помогает то обстоятельство, что описание является бескоординатным. За счет дискретности геометрии динамика получается одновременно и квантовой, и релятивистской. Рассказывать долго. Если Вам это интересно, то лучше посмотреть работу.
Discrete space-time geometry and skeleton conception of particle dynamics Available at http://arXiv.org/abs/1110.3399v1 На моем сайте есть русская версия. Адрес сайта на титульной странице работы.

Первое приложение каркасной концепции динамики к динамике нейтрино можно найти в
Neutrino world chain in framework of skeleton conception of particle dynamics. http://rsfq1.physics.sunysb.edu/~rylov/nwcfscp1rw.pdf
К сожалению, эта ссылка сделана неправильно. Чтобы она сработала, надо скопировать ее в адресную строку браузера
03.03.2012 07:52#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
> Автор: Рылов Юрий Аркадьевич ( rylov )
> Если Вам это интересно, то лучше посмотреть работу.

Я баллансирую между любопытством и своими возможностями. Поэтому интерактивно получается лучше.

Скажите, а что такое "параллельность" для вашей геометрии?
03.03.2012 11:33#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
>Скажите, а что такое "параллельность" для вашей геометрии?

Векторы АВ и CD по определению параллельны, если

(AB.CD) =|AB| |CD|

Если говорить строго, то это соотношение определяет параллельный вектор с точностью до множителя, который определяется из соотношения |AB| |CD|.
Здесь скалярное произведение векторв и их модули выражаются через мировую функцию. Это соотношение является общегеометрическим. Точно так же оно определяется в евклидовой геометрии. Различие в том, что в собственнно евклидовой геометрии всегда имеется один и только один вектор CD в заданной точке С, параллельный вектору АВ. А в дискретной геометрии таких векторов может быть много (одно уравнение и 4 координаты точки С, которые надо определить). Это свойство дискретной (и физической) геометрии я называю многвариантностью.
03.03.2012 12:20#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
> Автор: Рылов Юрий Аркадьевич ( rylov )
> А в дискретной геометрии таких векторов может быть много (одно уравнение и 4 координаты точки С, которые надо определить).

Откуда следует, что будет хотя бы одно решение у этого уравнения?
03.03.2012 13:11#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
<Откуда следует, что будет хотя бы одно решение у этого уравнения?

Вообще говоря, это ниоткуда не следует. Такая ситуация вполне возможна для некоторых геометрий и некоторых векторов. Но для дискретной геометрии, мировая функция для которой выписывалась, праллельных векторов много. Все же мало вероятно, чтобы одно уравнение для четырех неизвестных не имело решений.
01.03.2012 12:02#
putnik
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
> Так мне объяснил Putnik. Он обещал исправить этот дефект, но видно как-то не сложилось, ...

Исправить не обещал.
Исправлять или не исправлять что-либо на этом ресурсе решает только ДР. ;-)
01.03.2012 16:49#
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?

>Исправить не обещал. Исправлять или не исправлять что-либо на этом ресурсе решает только ДР.

 Владимир, мне помнится, что Вы говорили о том, что нужно удалить тильду из списка символов, которыми заканчивается адрес, или что-то в этом роде. Возможно я воспринял это, как обещание исправить. Извините великодушно, если я написал по этому поводу что-то не так как следовало.

01.03.2012 17:01#
putnik
Может ли быть геометрия пространства-времени однородной, изотропной и одновременно дискретной?
Ничего страшного.
Извиняться не надо, просто внесли небольшую ясность... ;-)


PS: Чисто технически всё наоборот - тильду надо внести в список разрешённых символов для URL. Сейчас её там нет.
И на запятой ссылка тоже спотыкается.
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 655

Пользователей
в системе: 2774

Всего записей
и комментариев: 50223

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 17

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ


 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия