1 / r kekuatan yang menarik oleh otomat seluler

Apakah ada otomat seluler (dalam 2D) yang mensimulasikan gaya antara partikel? $1/r$

Lebih khusus lagi, saya ingin tahu apakah mungkin, dengan aturan pembaruan lokal yang ketat, untuk memiliki dua objek (didefinisikan dalam model) menarik satu sama lain dengan kekuatan , di mana adalah jarak yang memisahkan objek. Ini khususnya akan memerlukan percepatan objek (partikel) saat mereka semakin berdekatan. $1/r$ $r$

Secara umum, dapatkah gaya tarik jarak jauh antar objek (gumpalan) disimulasikan dalam pengaturan otomat seluler dengan aturan lokal yang ketat?

simulation cellular-automata

— MJK
sumber

Bagaimana Anda menyandikan jarak dan objek? Jika aturannya benar-benar lokal, yaitu sekitar satu objek, bagaimana Anda tahu ke arah mana objek harus ditarik?

— Pål GD

Memang, justru inilah yang menjadikan masalah tidak sepele. Saya akan dengan naif berharap bahwa jika solusi ada, maka itu akan menjadi bentuk berikut: kisi 2d yang dapat diisi oleh "partikel", ditumpangkan dengan 'eter' yang akan mengirimkan 'sinyal' ke semua arah ketika sebuah partikel berada hadir dan tidak melakukan apa pun sebaliknya. Ketika sebuah sinyal mencapai "partikel" lain, maka itu memberitahu partikel untuk bergerak ke arah sinyal yang dikirim. Entah bagaimana sinyal juga harus memiliki beberapa memori jika tidak akan ada akumulasi berlebih dari mereka untuk partikel yang jauh ...

— MJK

Tetapi apakah ini benar-benar bertindak sebagai kekuatan jarak jauh, apalagi yang tergantung pada jarak, tidak jelas bagi saya. Saya bertanya-tanya apakah pertanyaan ini sudah dipertimbangkan?

— MJK

imho pertanyaan penelitian terbuka yang sangat mendalam / signifikan memotong lintas disiplin utama seperti TCS, QM, fisika (partikel), perilaku yang muncul, dll. menyarankan migrasi / promosikan ini ke cstheory.se

— vzn

ulang ide MJK tentang tarik-menarik melalui "sinyal". model fisik dasar lain untuk tarikan partikel adalah kepadatan keseluruhan suatu bidang. jadi bayangkan Anda memiliki kolam besar dengan gradien kerapatan, dan partikel dengan kepadatan konstan di kolam ini. partikel akan bergerak / melayang dari daerah dengan kepadatan lebih tinggi ke kepadatan lebih rendah. yaitu "mengambang" dengan cara. ini mungkin teori terpadu tentang tarikan dan gravitasi yang bahkan model standar belum benar-benar bersatu dan sebagian besar merupakan pertanyaan terbuka utama dalam fisika.

— vzn

Jawaban:

Jika dengan "mensimulasi" Anda bermaksud sesuatu seperti "menghasilkan gambar tentang apa dinamika itu akan berada di bawah kekuatan seperti itu," maka jawaban untuk pertanyaan Anda adalah ya : ada automata seluler universal (termasuk set aturan permainan Life of Conway yang asli ).

Namun, jika Anda bertanya tentang apakah alam semesta kita dapat dijelaskan dengan aturan pembaruan lokal yang ketat, maka pertanyaan Anda masih terbuka. Konrad Zuse adalah salah satu yang pertama mengeksplorasi pertanyaan ini secara eksplisit dalam hal CA; lihat Wolfram , Schmidhuber , atau t'Hooft untuk pekerjaan terbaru.

— rphv
sumber

+1 Untuk jawaban yang sangat indah. Ini menunjukkan bahwa apa yang diminta OP pasti dimungkinkan, tanpa memberikan petunjuk apa pun tentang bagaimana hal itu dapat dicapai. Nah, petunjuknya ada di sana, tetapi mengikutinya sampai selesai adalah tentang hal paling membosankan yang bisa saya bayangkan.

— Patrick87

Saya kira Paul Gordan akan berkata, "Das ist nicht Mathematik. Das ist Theologie!" , tetapi bahkan teologi memiliki kelebihannya!

— rphv

+1 ide yang cerdas tetapi berpikir ini harus dibuat sketsa lebih sedikit. kira itu mengasumsikan "tarik-menarik", partikel, dll didasarkan pada algoritma yang menghasilkan atau mensimulasikan mereka.

— vzn

Saya kira itu bergantung pada definisi apa artinya "mensimulasikan." Saya menduga OP sedang mencari aturan CA yang diatur sedemikian rupa sehingga "hidup" sel (atau konfigurasi darinya) "tertarik" satu sama lain dengan kekuatan 1 / r. Saya menduga ini mungkin, tetapi membosankan untuk dikonstruksikan dan sebagian besar tidak relevan. Saya mendukung jawaban asli saya karena pengamatan analog dapat diterapkan pada setiap simulasi komputer - setelah semua, string 1 dan 0 dalam pipa prosesor tidak "mirip" seperti n-benda yang berinteraksi dalam medan gravitasi, namun kami menerima itu sebagai "simulasi."

— rphv

1 / r

$1/r$

ini adalah pertanyaan penelitian yang sangat penting & ada pertanyaan yang lebih umum di sini yang dipelajari oleh beberapa orang. pertanyaan yang lebih dalam adalah "sampai sejauh mana aturan CA (-seperti) mereproduksi hukum fisika". pertanyaan yang lebih besar adalah pertanyaan terbuka yang sangat penting dengan sejumlah besar spekulasi dan penelitian tentang masalah ini, tetapi sayangnya kearifan ilmiah / fisika konvensional menganggapnya sebagai area yang lebih terbatas dalam fisika modern. Pemahaman saya adalah bahwa pertanyaan spesifik Anda pada dasarnya juga terbuka.

mengenai pertanyaan Anda dengan cara yang lebih umum, berikut adalah tautan pada banyak tema yang terkait erat, setelah meneliti topik / area ini baru-baru ini:

penelitian tentang permainan Kehidupan (yang telah terbukti Turing lengkap oleh Conway dan lainnya) sangat relevan. "Peluncur" tampaknya menunjukkan hukum tarik-menarik sampai batas tertentu, tetapi topik dan analisisnya bisa tidak kentara. misalkan dua senjata glider saling menunjuk, apakah glider itu "menarik" satu sama lain?
't Hooft , fisikawan pemenang hadiah Nobel telah menyelidiki dalam beberapa makalah pertanyaan umum / tema apakah hukum diskrit lokal dapat mereproduksi dinamika QM atau hukum fisika tingkat rendah lainnya misalnya dalam makalah ini, Mengaitkan mekanika kuantum sistem diskrit ke kanonik standar mekanika kuantum
contoh pendapat tentang arah 't Hoofts (dianggap pinggiran), lihat ' t Hooft tentang Automata Seluler dan Teori String oleh Woit, seorang ahli teori fisika / ahli teori String / ahli teori skeptis / skeptis
Fredkin berspekulasi sejak lama tentang "Fisika digital" dan beberapa di antaranya telah diperluas oleh Wolfram misalnya dalam New Kind of Science .
sudut kunci: 2d / 3d soliton tampaknya dapat dihasilkan dari "aturan" murni lokal yaitu persamaan diferensial lokal, dan oleh karena itu tampaknya padat / kemungkinan bahwa CA ada ulangan yang persamaan diferensial yang sama, meskipun muncul ini menjadi belum diperagakan. Soliton dikenal memiliki banyak kemiripan yang kuat dengan partikel / interaksi atom termasuk aspek tarikan / tolakan / sifat. lihat misalnya Soliton & automata seluler
karya analitik / teoritis terobosan terbaru oleh Brady menunjukkan bahwa sistem seperti soliton yang disebut sonon memiliki analog kuat dengan fisika dasar seperti partikel, analog elektromagnetik / kuantum. Gerakan irrotasional dari cairan inviscid yang kompresibel.
sebuah situs baru yang didedikasikan untuk subjek fisika partikel cairan klasik dengan referensi pada karya Bradys, mengikatnya dengan fenomena fisika, misalnya ringkasan teori dinamika fluida klasik

— vzn
sumber