¿Es el espacio de Minkowski de interés para los matemáticos para fines no físicos?

Por supuesto que sí, esto es algo que hoy se estudia ampliamente. Los teoremas de singularidad de Penrose eran matemáticamente interesantes tanto como físicamente interesantes. Hoy existen teoremas sobre la geometría de Minkowski, como los recientes teoremas sobre la estabilidad del espacio de Minkowski en GR, o que se formará un agujero negro a partir de la radiación gravitacional (ambos son ridículamente obvios físicamente, por supuesto, pero los métodos pueden ser de interés más general )

La geometría de Minkowski es interesante como una forma de continuación analítica de la geometría de Riemann, y muchos de los teoremas son análogos de los teoremas de Riemann. Pero los ejemplos anteriores no son así, ya que sus análogos riemannianos simplemente no serían estudiados. El teorema de singularidad de Penrose está relacionado con varias cosas de geometría de Ricci en la década de 1960, pero es un enlace indirecto. Tomar teoremas de Riemann y traducirlos a la geometría de Minkowski, y viceversa, será interesante con seguridad, pero las cosas más interesantes son construcciones de Minkowski puras, como Null infinity, que no tienen análogo en la geometría de Riemann.

En primer lugar, cualquier espacio p-seudoeuclidiano d -dimensional es de cierto interés en las matemáticas. Sirve un entorno natural para ecuaciones diferenciales parciales hiperbólicas, y tales estructuras a veces surgen en álgebra.

Además, a saber, el caso Minkowski con 1 tiempo y 3 dimensiones espaciales es muy interesante algebraicamente debido a la simplicidad anómala de su representación spinor. Los vectores de Minkowski corresponden a matrices hermitianas 2 × 2, que es más simple de lo que cabría esperar de algún espacio pseudoeuclidiano aleatorio. Como consecuencia, su grupo spinor es isomorfo a SL (2, ℂ). Por cierto, este hecho es críticamente importante para el comportamiento de los fermiones en la teoría cuántica de campos, por lo que creo que es una causa fundamental por la que percibimos que el espacio-tiempo tiene 1 dimensión temporal y 3 dimensiones espaciales.

Otra versión de esto que es independiente de la de Ron Maimon.

El espacio de Minkowski también es interesante para las personas en geometría diferencial porque la “esfera de unidad” en el espacio de Minkowski es una de las tres formas estándar de representar espacios de curvatura negativa constante (espacio hiperbólico) en la geometría riemanniana.

Ahora, el espacio hiperbólico es muy interesante en matemáticas por razones que no están relacionadas con la física. Ocurre muy a menudo en topología y geometría riemanniana porque es un espacio natural para asociarse con “formas de rosquilla con dos agujeros o más”.

El espacio hiperbólico también aparece en el estudio de la teoría ergódica.

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