THE TOPOLOGICAL UNIVERSE
Una visione ancora più radicale del modello di universo prevede che questo segua le regole di un “gioco” nel quale poche leggi logiche agiscano su un insieme di dati, per venire successivamente tradotte (anche se non necessario) in oggetti fisici tridimensionali. La Teoria dei Giochi combinata con la possibilità che essa descriva gli eventi della natura, vede in John von Neumann uno dei maggiori artefici. L’ipotesi qui presentata si basa su considerazioni in prevalenza topologiche, dove conta più la connessione fra gli elementi che la loro esatta forma e dimensione. Rappresenta dunque una buona mediazione tra un classico universo discreto definito su una griglia tridimensionale ed una visione puramente di tipo quantistico, dominata da singole particelle interagenti (automi cellulari, ad esempio). Come suggerito nel film The Matrix, la rappresentazione che abbiamo dell’universo che ci circonda è una versione di comodo che ci consente una facile lettura di un complesso codice di informazioni alfanumeriche.
An even more radical vision foresees that the universe follows the rules of a “game” in which a few logical laws act on a set of data, to be subsequently translated (even if not necessary) into three-dimensional physical objects. Game Theory combined with the possibility to describe natural events sees John von Neumann as one of the major creators. The hypothesis presented here is predominantly based on topological considerations, where the connection between the elements is more important than their exact shape and size. It therefore represents a good mediation between a classical discrete universe defined on a three-dimensional grid and a purely quantum vision, dominated by solitary interacting particles (cellular automata, for instance). As suggested in the film The Matrix, the representation we have of the universe around us is a convenient version that allows us to easily read a complex code of alphanumeric information.
In sintesi, l’ipotesi qui esposta è che costruzione del nostro universo avvenga a partire da un sottofondo di tipo elettromagnetico che presenta zone di diversa densità. Tale densità non è riferita solo all’intensità dei campi, ma anche alla “divergenza” del campo elettrico e quindi riconducibile ad una nozione legata alla presenza di cariche, anche se tali cariche non sono ancora di fatto presenti.
In summary, the hypothesis discussed here is that the construction of our universe occurs starting from an electromagnetic background which presents areas of different densities. This density does not only refer to the intensity of the fields, but to the “divergence” of the electric field and therefore attributable to a notion linked to the presence of charges, even if such charges do not actually exist yet.
Nella figura qui sopra, le zone di maggiore o minore densità sono riconoscibili dalla distribuzione di colore, ma non si pensi che ciò sia dovuto alla presenza più o meno fitta di singoli elementi (particelle), ma alla presenza di una sorta di pseudo-carica quando le vere cariche materiali non sono state ancora introdotte (quindi non sono i “pixel” di questa immagine). Lo stesso ragionamento può essere esteso alla pseudo-massa, legata all’alterazione dello spazio-tempo dovuta alle leggi della relatività generale e generata dall’energia elettromagnetica presente.
In the figure above, the areas of greater or lesser density are recognizable by the color distribution, but this is not due to the more or less dense presence of individual elements (particles), but rather to the presence of a sort of pseudo-charge when the real material charges have not yet been introduced (so they are not the “pixels” of this image). The same reasoning can be extended to pseudo-mass, linked to the alteration of space-time due to the laws of general relativity and generated by the electromagnetic energy present.
Il sottofondo può essere solcato da manifestazioni ondulatorie simili alle consuete onde elettromagnetiche oppure al passaggio di “picchi” concentrati (fotoni) che si evolvono in maniera rettilinea (in prima approssimazione). L’ipotesi dell’esistenza della pseudo-carica permette infatti di attuare in maniera naturale quel processo di identificazione onda-particella a lungo cercato e mai realizzato prima d’ora, il quale ha portato ad una netta separazione tra le interpretazioni di tipo classico e quelle di tipo quantistico.
The background can be crossed by wave manifestations similar to the usual electromagnetic waves or by the passage of concentrated “peaks” (photons) that evolve in a rectilinear manner (in a first approximation). The hypothesis of the existence of the pseudo-charge in fact allows us to naturally implement that wave-particle identification process that has long been sought and never achieved before, which has led to a neat separation between the classical and quantum interpretations.
Dal sottofondo possono emergere strutture molto stabili (l’elettrone ne è l’esempio più elementare), aventi la topologia di un anello, che costituiscono il primo passo verso la costruzione della materia, così come noi comunemente la conosciamo. Ciascuna di queste strutture (esclusivamente composte da fotoni in rotazione) porta con sé una carica unitaria (o multipli di essa), la quale dipende essenzialmente dalle proprietà topologiche dell’oggetto e molto poco dalle proprietà elettromagnetiche dei campi di cui è costituito.
Very stable structures can emerge from the background (the electron is the most basic example), having the topology of a ring, which constitute the first step towards the construction of matter, as we commonly know it. Each of these structures (exclusively composed of rotating photons) carries with it a unit charge (or multiples of it), which essentially depends on the topological properties of the object and very little on the electromagnetic properties of the fields of which it is made.
Quando più particelle vengono a “contatto” attraverso il preesistente sottofondo, nuove strutture tridimensionali vengono a formarsi (atomi, molecole, e via in crescendo). Le nuove realtà esprimono proprietà che vanno oltre quelle delle singole parti componenti. Crescendo in complessità, tutto l’universo ai nostri occhi si può interpretare come un immenso puzzle in 3D.
When more particles come into “contact” through the pre-existing background, new 3D structures are formed (atoms, molecules, and so on). The new realities express properties that go beyond those of the individual component parts. Increasing in complexity, the whole universe in our eyes can be interpreted as an immense 3D puzzle.
 |  |
Si ipotizza aquesto punto che le varie componenti, indipendentemente dallo specifico segnale che portano, possano essere separate da barriere, e che i pezzi così individuati diventino l’essenza di tutta la costruzione. Non importa la forma delle componenti, ma solo la maniera in cui sono collegate fra loro.
It is supposed at this point that the various components, regardless of the specific signal they carry, can be separated by barriers, and that the pieces thus identified become the essence of the entire construction. The shape of the components does not matter, but only the way in which they are connected to each other.
Possiamo numerare le parti e stilare una tabella che le mette in relazione fra loro. Tale tabella contiene informazioni su tutti i pezzi che compongono l’universo, sia che si tratti di strutture atomiche, di cellule biologiche, o di interi pianeti.
We can number the parts and compose a table that relates them to each other. This table contains information about all the pieces that make up the universe, whether they are atomic structures, biological cells, or entire planets.
| 1 | 2 | 7 | 5 |
| 2 | 1-3 | 8 | 5-9 |
| 3 | 2-4 | 9 | 8-10 |
| 4 | 3-5 | 10 | 9-11 |
| 5 | 4-6-7-8 | 11 | 10-12 |
| 6 | 5 | 12 | 11 |
La costruzione diventa interessante nel momento in cui si impone una dinamica, cioè una serie di regole organiche che permettono di alterare le connessioni e mettere in movimento le diverse componenti. Si possono annichilire o creare nuove sezioni eliminando o innalzando barriere. Ci si può aspettare che la velocità con cui dette operazioni vengono applicate alla tabella sia corrispondente, nella versione ricostruita in 3D, alla massima velocità raggiungibile, cioè quella della luce. La tabella stessa può contenere informazioni riguardanti l’energia da assegnare a ciascuna componente, la massa, il segno della carica unitaria che esse portano, e altri utili numeri quantici (spin, ad esempio). Le regole del gioco devono prevedere un’opportuno trattamento di tali quantità. Si augura a tutti un buon divertimento nel trovare le soluzioni che più si adattano alla dinamica del nostro o di altri universi.
The construction becomes interesting when a dynamic is imposed, that is, a series of organic rules that allow the connections to be altered and the different components to “move”. You can annihilate or create new sections by eliminating or raising barriers. It can be expected that the speed with which these operations are applied to the table corresponds, in the 3D reconstructed version, to the maximum achievable speed, i.e. that of light. The table itself can contain information regarding the energy to be assigned to each component, the mass, the sign of the unitary charge they carry, and other useful quantum numbers (spin, for example). The rules of the game must provide for appropriate treatment of these quantities. We wish everyone a lot of fun in finding the solutions that best suit the dynamics of our or other universes.
Un altro modello discreto, complementare al precedente, può essere basato sulle proprietà topologiche delle linee di flusso magnetico. Come anche precisato nel libro “Light and Matter – Two Sides of the Same Coin“, atomi, molecole e strutture via via più complesse, hanno componenti magnetiche che si intrecciano in modo da caratterizzare un singolo elemento come un’entità che contiene più informazioni della somma delle sue parti. L’acqua, ad esempio, ha un’ampia possibilità di creare sottostrutture aggregate di più molecole, connesse da “filamenti” magnetici. La dinamica del modello è fornita dalla rottura e la ricomposizione di tali linee tramite la creazione di diverse situazioni non equivalenti dal punto di vista topologico.
Another discrete model, complementary to the previous one, can be based on the topological properties of magnetic flux lines. As also specified in the book “Light and Matter – Two Sides of the Same Coin“, atoms, molecules, and increasingly complex structures, have magnetic components that intertwine in such a way as to characterize a single element as an entity that contains more information of the sum of its parts. Water, for example, has a broad potential to create aggregate substructures of multiple molecules, connected by magnetic “strands”. The dynamics of the model is provided by the breaking and recomposition of these lines through the creation of different situations that are not equivalent from a topological point of view.