拓扑的整体性质

T
TheMatrix
楼主 (未名空间)


一个manifold,我们要研究它的整体性质。一个manifold,局部就等于一个欧几里德空间,研究局部性质就回到了传统的分析,这不是manifold的意义。

更重要的,高能物理,凝聚态,里面的粒子,很可能是一种拓扑结构。它绝对不是一个质点,一个没有结构的点。它一定是一个结构,很可能是一个拓扑结构,粒子性质是结构的表现,比如spin-1/2,这肯定是一种拓扑结构的表现。而结构是涌现,这是另外的话题。

这就是为什么要研究整体性质。

一个结构一般是就是一个范畴,比如manifold category,里面的东西都是manifold。
那么manifold A和manifold B有什么区别?这个定义上是由范畴里的等价来判断。但是范畴里的等价太细了。我们要快速分出大类来,比如有几个洞?这就是一个整体性质。

还有什么整体性质?比如研究manifold A,我拿一个熟悉的东西,对它敲敲打打,看一下有什么效果,效果分成几类,这个类别数就是manifold A的一个整体性质。用同样的东西对manifold B敲敲打打,其效果类别数可能不是这么多,这就把manifold A和B区
别开来了。

整体性质最终都是这样刻画的。因为你仔细想,什么东西能刻画一个物体的整体性质,只有它和另外一个东西的全部关系,甚至它和周围全部东西的全部关系。

这个方法一看就很难,因为集合太大元素太多。比如homotopy,homology,这都很难算。我觉得这说明人们还没找到好的方法。陈省身说,数学数学,要能整出数来,那是很幸福的事情。也就是说要有简单可操作的方法。

b
bobolan88

微观前沿搞不定的地方,人类自古希腊起就只有一招,楼主说的跟古希腊四元素对应正多面体,差不多。我建议大家研究一下高维空间的正多面体性质,因为宇宙空间可能不止三维。
l
lookacar

写得不错

看来还是老高懂宇宙

【 在 TheMatrix (TheMatrix) 的大作中提到: 】
: 一个manifold,我们要研究它的整体性质。一个manifold,局部就等于一个欧几里德空
: 间,研究局部性质就回到了传统的分析,这不是manifold的意义。
: 更重要的,高能物理,凝聚态,里面的粒子,很可能是一种拓扑结构。它绝对不是一个
: 质点,一个没有结构的点。它一定是一个结构,很可能是一个拓扑结构,粒子性质是结
: 构的表现,比如spin-1/2,这肯定是一种拓扑结构的表现。而结构是涌现,这是另外的
: 话题。
: 这就是为什么要研究整体性质。
: 一个结构一般是就是一个范畴,比如manifold category,里面的东西都是manifold。
: 那么manifold A和manifold B有什么区别?这个定义上是由范畴里的等价来判断。但是
: 范畴里的等价太细了。我们要快速分出大类来,比如有几个洞?这就是一个整体性质。
: ...................

T
TheMatrix

高维空间正多面体有对称性指导,可能还容易想象一些。一般的多维manifold真是很难想象。不要说多维了,就是二维流形就已经很难直观了。所以研究流形我觉得有两条路,几何化和代数化,代数化还包括方程化分析化。几何化我觉得走不了太远,因为太难以想象了。难以想象也很可能意味着是一个错误的着眼点。

比如spin-1/2,怎么想象呢?Klein bottle和mobius都有这个元素,就是转一圈只走了一半,转两圈走回初始状态。Pauli我觉得建立了正确的直观,就是两个东西,不是一
个东西,必须用C2来描述。俗话说就是个二人转,你转完了我再转,你转完了只转了一半,我再转完才回到初始状态。

这里应该有简单而正确的直观。

【 在 bobolan88 (波波熊) 的大作中提到: 】
: 微观前沿搞不定的地方,人类自古希腊起就只有一招,楼主说的跟古希腊四元素对应正
: 多面体,差不多。我建议大家研究一下高维空间的正多面体性质,因为宇宙空间可能不
: 止三维。

a
affineV

------------------------
N
Nietzsche


研究每一个局部,就能推断出整体性质了吧
N
Nietzsche


要研究地球表面的性质,可以在每一个点竖个桩让小狗绕着桩跑一圈就好了
r
realoption

相当的不一定,除非有很强的全局条件

【 在 Nietzsche (我是个冒牌的先知 bible是迷信和拙劣模仿的产物) 的大作中提到: 】
: 研究每一个局部,就能推断出整体性质了吧

S
StarVenus

"它一定是一个结构,很可能是一个拓扑结构" 一个结构和一个拓扑结构区别是啥?
【 在 TheMatrix (TheMatrix) 的大作中提到: 】
: 一个manifold,我们要研究它的整体性质。一个manifold,局部就等于一个欧几里德空
: 间,研究局部性质就回到了传统的分析,这不是manifold的意义。
: 更重要的,高能物理,凝聚态,里面的粒子,很可能是一种拓扑结构。它绝对不是一个
: 质点,一个没有结构的点。它一定是一个结构,很可能是一个拓扑结构,粒子性质是结
: 构的表现,比如spin-1/2,这肯定是一种拓扑结构的表现。而结构是涌现,这是另外的
: 话题。
: 这就是为什么要研究整体性质。
: 一个结构一般是就是一个范畴,比如manifold category,里面的东西都是manifold。
: 那么manifold A和manifold B有什么区别?这个定义上是由范畴里的等价来判断。但是
: 范畴里的等价太细了。我们要快速分出大类来,比如有几个洞?这就是一个整体性质。
: ...................

N
Nietzsche

我的数学基本已经忘的差不多了 不懂

[在 realoption (Options) 的大作中提到:]
:相当的不一定,除非有很强的全局条件
w
wadaxiwa

“俗话说就是个二人转,你转完了我再转,你转完了只转了一
半,我再转完才回到初始状态。”

我听懂了这句话
r
realoption

他说的结构可能是可以归纳出来也可以演绎推广的规律性
拓扑只是几何角度的规律性

【 在 StarVenus (参商*极品磨工~人不知而不愠) 的大作中提到: 】
: "它一定是一个结构,很可能是一个拓扑结构" 一个结构和一个拓扑结构区别是啥?

r
realoption

当年旁听 integral over a manifold 也是只能意会不能言明,毕竟没有用它描绘过像样的东西,不过现在用它理解深度学习倒是很直观了
S
StarVenus

那么为啥他要说可能?难道有一种结构是没有拓扑结构的?
【 在 realoption (Options) 的大作中提到: 】
: 他说的结构可能是可以归纳出来也可以演绎推广的规律性
: 拓扑只是几何角度的规律性

r
realoption

代数和逻辑本身也都具有结构,应该不完全都能用拓扑表达吧,不清楚了

【 在 StarVenus (参商*极品磨工~人不知而不愠) 的大作中提到: 】
: 那么为啥他要说可能?难道有一种结构是没有拓扑结构的?

f
furoci

参阅Advanced Topics in Quantum Field Theory:
https://www.amazon.com/gp/product/0521190843/http://library.lol/main/6E2C8E0D45B4B0BF241491813178317E

学习下什么叫做场的“拓扑解”

然后你会对你的胡说八道会有点具体和形象的体会

【 在 TheMatrix (TheMatrix) 的大作中提到: 】
: 一个manifold,我们要研究它的整体性质。一个manifold,局部就等于一个欧几里德空
: 间,研究局部性质就回到了传统的分析,这不是manifold的意义。
: 更重要的,高能物理,凝聚态,里面的粒子,很可能是一种拓扑结构。它绝对不是一个
: 质点,一个没有结构的点。它一定是一个结构,很可能是一个拓扑结构,粒子性质是结
: 构的表现,比如spin-1/2,这肯定是一种拓扑结构的表现。而结构是涌现,这是另外的
: 话题。
: 这就是为什么要研究整体性质。
: 一个结构一般是就是一个范畴,比如manifold category,里面的东西都是manifold。
: 那么manifold A和manifold B有什么区别?这个定义上是由范畴里的等价来判断。但是
: 范畴里的等价太细了。我们要快速分出大类来,比如有几个洞?这就是一个整体性质。
: ...................

A
Amorphou

全同粒子的交换对称性可以用homotopy来描述。

【 在 TheMatrix (TheMatrix) 的大作中提到: 】
: 一个manifold,我们要研究它的整体性质。一个manifold,局部就等于一个欧几里德空
: 间,研究局部性质就回到了传统的分析,这不是manifold的意义。
: 更重要的,高能物理,凝聚态,里面的粒子,很可能是一种拓扑结构。它绝对不是一个
: 质点,一个没有结构的点。它一定是一个结构,很可能是一个拓扑结构,粒子性质是结
: 构的表现,比如spin-1/2,这肯定是一种拓扑结构的表现。而结构是涌现,这是另外的
: 话题。
: 这就是为什么要研究整体性质。
: 一个结构一般是就是一个范畴,比如manifold category,里面的东西都是manifold。
: 那么manifold A和manifold B有什么区别?这个定义上是由范畴里的等价来判断。但是
: 范畴里的等价太细了。我们要快速分出大类来,比如有几个洞?这就是一个整体性质。
: ...................

A
Amorphou

因为他搞出来很多数。

【 在 TheMatrix (TheMatrix) 的大作中提到: 】
: 陈省身说,数学数学,要能整出数来,那是很幸福的事情。

f
furoci

属实

spin statistics完全由时空lorentz群的first homotopy group决定

4维及以上空间,洛伦兹群SO(1,D)(D>=3)的first homotopy group是Z2

所以这世界上有且只存在费米子和波色子两类spin statistics的粒子

40年前就被人搞完了。

而且,这完全是由时空性质决定的,跟啥manifold没关系
http://sci-hub.do/10.1007/bf02727953

【 在 Amorphou (阿毛) 的大作中提到: 】
: 全同粒子的交换对称性可以用homotopy来描述。

T
TheMatrix

研究局部性质的全部,那就是一个整体性质。

比如研究物体A,我拿一个物体B,对A进行作用。一次作用叫f,另一次作用叫g,全部
的作用放在一起叫集合I,等于{f,g,...}。这个集合的整体,把每一个单独的作用抹去了,所以它只和A和B有关。而如果我了解B,那可以说这是一次对A的研究。

局部性质也有这个特点,一次局部性质叫x,一次局部性质叫y,全部的局部性质的集合{x,y,...},只和A有关,可以说是对A整体性质的研究。

【 在 Nietzsche (我是个冒牌的先知 bible是迷信和拙劣模仿的产物) 的大作中提到: 】
: 研究每一个局部,就能推断出整体性质了吧

C
Caravel

到底有什么整体性质?只有几个洞
【 在 TheMatrix (TheMatrix) 的大作中提到: 】
: 一个manifold,我们要研究它的整体性质。一个manifold,局部就等于一个欧几里德空
: 间,研究局部性质就回到了传统的分析,这不是manifold的意义。
: 更重要的,高能物理,凝聚态,里面的粒子,很可能是一种拓扑结构。它绝对不是一个
: 质点,一个没有结构的点。它一定是一个结构,很可能是一个拓扑结构,粒子性质是结
: 构的表现,比如spin-1/2,这肯定是一种拓扑结构的表现。而结构是涌现,这是另外的
: 话题。
: 这就是为什么要研究整体性质。
: 一个结构一般是就是一个范畴,比如manifold category,里面的东西都是manifold。
: 那么manifold A和manifold B有什么区别?这个定义上是由范畴里的等价来判断。但是
: 范畴里的等价太细了。我们要快速分出大类来,比如有几个洞?这就是一个整体性质。
: ...................

T
TheMatrix

可以是代数结构,拓扑结构。可以不是一个静态的东西,是一个时间演化的过程,这都可能。因为一个粒子到底是啥我们现在不知道。比如说,一个漩涡。一个漩涡怎么描述?这是个什么结构?

【 在 StarVenus (参商*极品磨工~人不知而不愠) 的大作中提到: 】
: "它一定是一个结构,很可能是一个拓扑结构" 一个结构和一个拓扑结构区别是啥?

T
TheMatrix

对。就是一般规律。还没具体下来。

【 在 realoption (Options) 的大作中提到: 】
: 他说的结构可能是可以归纳出来也可以演绎推广的规律性
: 拓扑只是几何角度的规律性

T
TheMatrix

集合上的结构,有代数结构,拓扑结构,序结构。这是狭义的。广义上的就多了,...
,这不是数学,属于闲谈。

【 在 StarVenus (参商*极品磨工~人不知而不愠) 的大作中提到: 】
: 那么为啥他要说可能?难道有一种结构是没有拓扑结构的?

T
TheMatrix

目前主要是homotopy ,homology那些性质,还有比如说vector bundle on the
manifold的划分。能算的就这些。

【 在 Caravel (克拉维尔) 的大作中提到: 】
: 到底有什么整体性质?只有几个洞
: 【 在 TheMatrix (TheMatrix) 的大作中提到: 】
: : 一个manifold,我们要研究它的整体性质。一个manifold,局部就等于一个欧几里德空
: : 间,研究局部性质就回到了传统的分析,这不是manifold的意义。
: : 更重要的,高能物理,凝聚态,里面的粒子,很可能是一种拓扑结构。它绝对不是一个
: : 质点,一个没有结构的点。它一定是一个结构,很可能是一个拓扑结构,粒子性质是结
: : 构的表现,比如spin-1/2,这肯定是一种拓扑结构的表现。而结构是涌现,这是另外的
: : 话题。
: : 这就是为什么要研究整体性质。
: : 一个结构一般是就是一个范畴,比如manifold category,里面的东西都是
manifold。
: : 那么manifold A和manifold B有什么区别?这个定义上是由范畴里的等价来判断。但是
: : 范畴里的等价太细了。我们要快速分出大类来,比如有几个洞?这就是一个整体性质。
: : ...................
T
TheMatrix

这是我一直没有完全搞懂的一个事情。谁要是能说清楚,我很想听听。

【 在 Amorphou (阿毛) 的大作中提到: 】
: 全同粒子的交换对称性可以用homotopy来描述。
:
: 【 在 TheMatrix (TheMatrix) 的大作中提到: 】
: : 一个manifold,我们要研究它的整体性质。一个manifold,局部就等于一个欧几里德空
: : 间,研究局部性质就回到了传统的分析,这不是manifold的意义。
: : 更重要的,高能物理,凝聚态,里面的粒子,很可能是一种拓扑结构。它绝对不是一个
: : 质点,一个没有结构的点。它一定是一个结构,很可能是一个拓扑结构,粒子性质是结
: : 构的表现,比如spin-1/2,这肯定是一种拓扑结构的表现。而结构是涌现,这是另外的
: : 话题。
: : 这就是为什么要研究整体性质。
: : 一个结构一般是就是一个范畴,比如manifold category,里面的东西都是
manifold。
: : 那么manifold A和manifold B有什么区别?这个定义上是由范畴里的等价来判断。但是
: : 范畴里的等价太细了。我们要快速分出大类来,比如有几个洞?这就是一个整体性质。
: : ...................
T
TheMatrix

拓扑解,这个概念我理解,我估计我知道他要说啥。但是,还是有缘再看吧。

【 在 furoci (伊千枝) 的大作中提到: 】
: 参阅Advanced Topics in Quantum Field Theory:
: https://www.amazon.com/gp/product/0521190843/
: http://library.lol/main/6E2C8E0D45B4B0BF241491813178317E
: 学习下什么叫做场的“拓扑解”
: 然后你会对你的胡说八道会有点具体和形象的体会

f
furoci

早跟你说了,40年前就搞清楚了的,这叫first homotopy group
你就是不愿意面对现实,一直要纠结你的那套歪理邪说
http://sci-hub.do/10.1007/bf02727953

要深入了解需要学习扭结理论和辫子群,这些都是40年前的hot topic

参见:
http://www-thphys.physics.ox.ac.uk/people/SteveSimon/topological2019/Topobook-Nov1-2019.pdf

【 在 TheMatrix (TheMatrix) 的大作中提到: 】
: 这是我一直没有完全搞懂的一个事情。谁要是能说清楚,我很想听听。
:

T
TheMatrix

first homotopy group 又叫fundamental group,SO(1,3)的fundamental group是Z2,这些都是基本知识。但是全同粒子的交换对称性和fundamental group的关系,这个我
不完全了解。你要是清楚你可以讲讲,深入浅出嘛,能做到吗?

【 在 furoci (伊千枝) 的大作中提到: 】
: 早跟你说了,40年前就搞清楚了的,这叫first homotopy group
: 你就是不愿意面对现实,一直要纠结你的那套歪理邪说
: http://sci-hub.do/10.1007/bf02727953
: 要深入了解需要学习扭结理论和辫子群,这些都是40年前的hot topic
: 参见:
: http://www-thphys.physics.ox.ac.uk/people/SteveSimon/topological2019/Topobook-Nov1-2019.pdf

T
TheMatrix

再说了,我有歪理邪说吗?你幻觉了吧。

【 在 furoci (伊千枝) 的大作中提到: 】
: 早跟你说了,40年前就搞清楚了的,这叫first homotopy group
: 你就是不愿意面对现实,一直要纠结你的那套歪理邪说
: http://sci-hub.do/10.1007/bf02727953
: 要深入了解需要学习扭结理论和辫子群,这些都是40年前的hot topic
: 参见:
: http://www-thphys.physics.ox.ac.uk/people/SteveSimon/topological2019/Topobook-Nov1-2019.pdf

f
furoci

读chap 4,

就是辫子群的一个应用,很简单的玩意,40年前很火,现在早没人玩了,
http://www-thphys.physics.ox.ac.uk/people/SteveSimon/topological2019/Topobook-Nov1-2019.pdf

对了,最近quantum computing出来,好像这玩意又火了起来

【 在 TheMatrix (TheMatrix) 的大作中提到: 】
: first homotopy group 又叫fundamental group,SO(1,3)的fundamental group是Z2,
: 这些都是基本知识。但是全同粒子的交换对称性和fundamental group的关系,这个我
: 不完全了解。你要是清楚你可以讲讲,深入浅出嘛,能做到吗?

T
TheMatrix

嗯,这么弄出来的。这个argument我以前是看过的,忘了。但我觉得似乎不是我想要的那种。有点象是说,你要Z2,我给你弄出一个Z2来。不过它肯定有正确的元素,肯定和路径有关,路径应该和时间演化有关,动力学系统可能比拓扑更直观。谢谢了。

【 在 furoci (伊千枝) 的大作中提到: 】
: 读chap 4,
: 就是辫子群的一个应用,很简单的玩意,40年前很火,现在早没人玩了,
: http://www-thphys.physics.ox.ac.uk/people/SteveSimon/topological2019/Topobook-Nov1-2019.pdf
: 对了,最近quantum computing出来,好像这玩意又火了起来