Почему квантовые наблюдаемые, определенные на открытых множествах, представляют собой предварительный пучок, а не пучок?

В локальной квантовой теории поля или АКПТ можно математически описать каждое открытое множество U пространства-времени М квантовые состояния или наблюдаемые теории. Эта структура обычно упоминается как предпучок или копраспучок.

Почему состояния (или наблюдаемые) над открытыми множествами не являются пучковой (копучковой) структурой?

Этот вопрос мотивирован следующими соображениями:

Сеть локальных наблюдаемых , которую можно грубо описать как копрепучок (C-звездных алгебр) на кусках пространства-времени, таких что алгебры, А ( U ) , назначенные причинно несвязанным областям, коммутируют внутри алгебры, назначенной любой совместной окрестности.

До сих пор мы по определению имеем коппучок.

Чтобы иметь пучок, нам нужно проверить следующие два условия:

  1. (Местность) Если ( U я ) является открытым покрытием открытого множества U , и если с , т е А ( U ) таковы, что с | U я знак равно т | U я для каждого набора U я покрытия, то с знак равно т

  2. (Склеивание) Если ( U я ) является открытым покрытием открытого множества U , а если для каждого я секция с я е А ( U я ) задано так, что для каждой пары U я , U Дж покрытия накладывает ограничения с я а также с Дж соглашаемся на совпадения: с я | U я U Дж знак равно с Дж | U я U Дж , то есть раздел с е А ( U ) такой, что с | U я знак равно с я для каждого я .

Условие склейки гарантирует существование сечения с которое условие локальности показывает, что оно уникально.

Очевидно, одно из этих условий или оба вообще не выполняются.

Меня интересовала бы физическая картина того, почему условия пучка не выполняются.

Для меня условие локальности интуитивно утверждает, что если наблюдаемые совпадают в каждой области, образующей открытое покрытие, то наблюдаемые (и qft) одинаковы в открытом покрытии. С другой стороны, условие склеивания устанавливает, что можно построить теорию, просто склеивая локальные части теории. Есть ли тогда какое-то нелокальное ограничение, которое, возможно, мешает нам строить теорию только из локальных частей?

Верны ли эти интуитивные предположения?

Как вы думаете, почему они должны быть снопом? Я имею в виду определение назначения А это просто предварительный пучок, откуда должна взяться структура пучка?
@ACuriousMind: предварительный пучок либо является, либо не является пучком; дополнительная структура не требуется. Поэтому мне кажется, что хорошим ответом на этот вопрос будет тот, который приведет пример предпучка, встречающегося в ЛКТП, который не является пучком, вместе с (возможно, довольно простым) доказательством того, что он нарушает одну из аксиом пучка. Мне жаль, что я недостаточно знаю о LQFT, чтобы привести этот пример.
Вы можете сложить предпучок, и вам, вероятно, не нужны дополнительные аксиомы. Так зачем просить больше, если в этом нет необходимости?
@yuggib: При столкновении с предснопом у человека должно выделяться слюна (как у собаки Павлова): "Это сноп?" (И если нет, то почему?"). Это не «просить большего»; это просто проверка понимания.
@WillO Я не согласен ... Имея предварительный пучок, вы можете сделать его пучком; кроме того, вас могут не волновать аксиомы пучков. Так зачем беспокоиться? Какое дополнительное понимание/результат дает вам знать, что это сноп? Если нет дополнительной информации, то просто нецелесообразно "терять время" на проверку...
@yuggib: По моему опыту, если вы сталкиваетесь с предварительным пучком и не уверены, является ли он пучком, то на каком-то очень базовом уровне вы не понимаете свой предварительный пучок, и это рано или поздно вернется, чтобы укусить вас. Спросить, является ли это пучком, — хороший (я бы сказал, незаменимый) тест того, действительно ли вы понимаете определение своего предпучка.
@yuggib Спасибо за ваш комментарий. Я знаю об этом. Тем не менее, я хотел бы физическую картину того, что делает sheafification. Я так понимаю отсюда , что каким-то образом мы либо добавляем, либо удаляем разделы. Но на данный момент я не могу понять, что это означает с точки зрения наблюдаемых или состояний теории.
Возможно, вы могли бы немного рассказать о склейке и о том, как она может быть или не быть совместимой с принципом Гейзенберга и некоммутативностью наблюдаемых.

Ответы (1)

Поскольку вы упомянули ncatlab, я готов поспорить, что вы уже все это пересмотрели... Глядя в сеть на старые обсуждения и документы, кажется, что открытый вопрос был об определении открытых наборов за пределами измерений 1 + 1. Конечно, (1+1) имеет много тонкостей, я помню, что Borcherds с буквой «d» очень хорошо их использовали.

Сеть открытых наборов должна соответствовать «причинным ромбам» Хаага и др. В частности, это обсуждается в этой ветке https://golem.ph.utexas.edu/~distler/blog/archives/000987.html , где Урс заканчивает рассказывать, что

Подводя итог: мне не ясно, отвечает ли ответ на вопрос «Должны ли сети Хаага-Кастлера удовлетворять условию копучка?» на самом деле «Нет».

Позже в https://golem.ph.utexas.edu/category/2008/11/local_nets_and_cosheaves.html кто-то указывает на статью Общековариантная квантовая теория поля и пределы масштабирования . Комм. Мат. физ. 108 (1987), вып. 1, 91--115. http://projecteuclid.org/euclid.cmp/1104116359 , чтобы попытаться использовать for для свойства склеивания. Резюмируя эту статью, Урс упоминает, чем

б) Представляется, что для A — сети алгебр Борхера, A — копучок

но все равно ответ не однозначный