细胞自动机的1 / r吸引力

11

是否存在一个模拟二维粒子之间力的元胞自动机（二维）？1个/[R

更具体地说，我想知道是否可以使用严格的局部更新规则使两个对象（在模型内定义）以力相互吸引，其中是分隔对象的距离。特别地，这将导致物体（粒子）靠近时加速。[R1个/[R[R

更一般而言，是否可以在具有严格本地规则的元胞自动机设置中模拟对象（气泡）之间的远距离吸引力？

simulation  cellular-automata 
— MJK
source
1
您如何编码距离和物体？如果规则严格地是局部的，即围绕一个对象，那么您如何知道应以哪种方式吸引一个对象？
— 帕尔
1
确实，这正是使问题变得微不足道的原因。我会天真地希望，如果存在解决方案，那么它将具有以下形式：一个可以由“粒子”填充的二维晶格，上面叠加有一个“醚”，当一个粒子存在时，该“醚”将向各个方向发出“信号”存在，不做任何其他事情。当一个信号到达另一个“粒子”时，它告诉粒子沿着发出的信号的方向移动。信号还应该以某种方式保留一些内存，否则它们将为遥远的粒子过度积累……
— MJK 2013年
但是对于我来说，这是否真的是一种远程力量，还取决于距离。我想知道是否已经考虑过这个问题？
— MJK 2013年
imho非常深入/有意义的开放研究问题贯穿了诸如TCS，QM，（粒子）物理学，紧急行为等关键学科的交叉领域。建议将其迁移/推广到cstheory.se
— vzn 2013年
1
MJK关于通过“信号”吸引的想法。粒子吸引的另一个基本物理模型是场的整体密度。因此，假设您有一个具有密度梯度的大型池，并且该池中有恒定密度的粒子。颗粒将从较高密度的区域移动/漂移到较低密度。即以某种方式“浮动”。这可能是引力和引力的统一理论，即使标准模型也尚未真正统一，并且在很大程度上是物理学中一个关键的开放性问题。
— vzn

Answers:

3

如果用“模拟”的意思是“生成在这种力作用下的动态情况的图片”，那么您的问题的答案是肯定的：存在通用的细胞自动机（包括Conway最初的“生命游戏”规则集）。

但是，如果您要问的是，是否可以严格按照本地更新规则来解释我们的Universe，那么您的问题仍然悬而未决。 康拉德·祖斯（Konrad Zuse）是最早针对CA明确探究此问题的人之一。请参阅Wolfram，Schmidhuber或t'Hooft了解更多最新工作。

— 病毒
source
+1一个非常漂亮的答案。它表明OP提出的要求绝对是可能的，而没有暗示如何完成此操作。好了，提示就在那里了，但是按照提示完成将是我可能想到的最繁琐的事情。
— Patrick87 2013年
1
我想保罗·高丹会说：“ Das ist nichtMathematik。Dasist Theologie！” ，但即使神学也有其优点！
— rphv
+1聪明的主意，但认为这应该多一些草绘。猜测它假设“吸引力”，粒子等基于生成或模拟它们的算法。
— vzn
2
我想它取决于“模拟”的定义。我怀疑OP正在寻找CA规则集，以使“活”单元（或其某些配置）以1 / r力彼此“吸引”。我怀疑这是可能的，但是构建起来很繁琐，并且在很大程度上是无关紧要的。我支持我的原始答案，因为类似的观察可以应用于任何计算机模拟-毕竟，处理器管线中的1和0的字符串看起来并不像在重力场中相互作用的n个实体一样，但是我们接受作为“模拟”。
— rphv
1
1个/[R
1

这是一个非常重要的研究问题，这里还有一个更普遍的问题，有人对此进行了研究。更深层的问题是“类CA（规则）规则可以在多大程度上重现物理定律”。更大的问题是一个非常重要的开放性问题，需要对该主题进行大量的猜测和研究，但是不幸的是，传统的科学/物理学智慧认为它是现代物理学的一个较边缘领域。我的理解是，您的具体问题也基本上是开放的。

关于您问题的更一般的方式，以下是许多紧密相关主题的链接，这些主题最近都已研究了该主题/领域：

— z
source
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.