Fysikern Lee Smolin skriver i sin bok "Three Roads to Quantum Gravity" 2001, att toposteorin är "the right form of logic for cosmology" och att "In its first forms it was called 'intuitionistic logic'". "In this kind of logic, the statements an observer can make about the universe are divided into at least three groups: those that we can judge to be true, those that we can judge to be false and those whose truth we cannot decide upon at the present time".
Ett topos är en liten matematisk värld som följer sina egna lagar. Det visar sej dock att klassisk logik och mängdlära bara visar sej vara ett topos bland andra och att toposteorin befinner sig på en mycket hög generell nivå och att ett topos inte behöver vara en så liten värld. Det som man en gång trodde var en hel matematik och en hel logik visar sej bara vara en matematik och en logik bland flera. (Topoi betyder här olika "platser", ung. som det gör i klassisk retorik.)
"Each topos serves as a `mathematical universe' with an internal logic, which is used to assign truth-values to all propositions about a physical system."
Ett typiskt topos följer intuitionistisk logik medan klassisk logik råder inom mängdernas topos, som skapar mängdläran. Den intuitionistiska logiken får här en sorts revanch efter att tidigare ha kritiserats hårt av inte minst
Hilbert.
I klassisk logik så är alla välformlerade påståenden antingen sanna eller falska även om vi inte just nu kan bevisa vilket som är fallet. Enl. intuitionistisk logik så är ett på stående inte sant eller falsk förrän det är bevisat att det är sant eller bevisat att det är falskt. En konsekvens blir att lagen om det uteslutna tredje inte kan förutsättas vara sann; Bara för att ett påstående är falskt så vet vi inte att motsatsen är sann.
"Classical physics arises when the topos is the category of sets. Other types of theory employ a different topos."
Det finns flera rötter till
toposteorin. Det är en vidareutveckling ur kategoriteorin som i sej är en vidareutveckling från universell algebra. Viktiga namn är Lawvere och Grothendieck. Whitehead intresserade ju sej för algebraisk geometri men det visar sej vara det fält som är svårast att grunda i axiomatisk mängdlära eller Russell-Whiteheads förenade fundament. Algebraisk geometri bidrog både till grundandet av kategoriteori och till toposteori. Det skedde nu en vidareutveckling i logisk riktning (och även en länk till datalogi). En semantik för ickeklassisk logik som filosofen Kripke hade skapat visade sej ca 1965 höra hemma inom toposteorin. Om kategoriteori knöt samman vitt skillda områden av matematiken med varandra så delade toposteorin upp matematiken i en mångfald olika världar, och tillämpandet av toposteori på fysik innebär en mångfald av olika perspektiv på en och samma värld.
"I'll warn you: despite Chris Isham's work applying topos theory to the interpretation of quantum mechanics, and Anders Kock and Bill Lawvere's work applying it to differential geometry and mechanics, topos theory hasn't really caught on among physicists yet. Thus, the main reason to learn about it is not to quickly solve some specific physics problems, but to broaden our horizons and break out of the box that traditional mathematics, based on set theory, imposes on our thinking."
Toposteori kan lösa många problem. 1936 föreslogs det av bl.a von Neumann att en
ny logik skulle skapas som skulle modeleras efter
kvantfenomen. Den största skillnaden gentemot klassisk logik var att den logiska distributiviteten inte gällde. Det ledde också till att filosofer började diskutera "
Is logic empirical?" Putnam ansåg det och Dummet argumenterade emot. Isham m.fl. skapar nu en quantum topos där logiken återigen är distributiv.
"The topos approach to the formulation of physical theories includes a new form of quantum logic. We present this topos quantum logic, including some new results, and compare it to standard quantum logic, all with an eye to conceptual issues. In particular, we show that topos quantum logic is distributive, multi-valued, contextual and intuitionistic."
"The goal of this paper is to summarise the first steps in developing a fundamentally new way of constructing theories of physics. The motivation comes from a desire to address certain deep issues that arise when contemplating quantum theories of space and time. In doing so we provide a new answer to Heidegger's timeless question ``What is a thing?''.
Our basic contention is that constructing a theory of physics is equivalent to finding a representation in a topos of a certain formal language that is attached to the system. Classical physics uses the topos of sets. Other theories involve a different topos."
"Daseinisation provides the bridge between the standard Hilbert space formalism of quantum theory and the new topos-based approach to quantum theory."
Andra namn i sammanhanget är Steven french, Jeremy Butterfield, Andreas Döring och John Baez.

andra bloggar om
Alfred North Whitehead föddes 15e februari 1861 i Ramsgate i Kent i södra England, med tre äldre syskon.
Hans far var en anglikansk präst som ledde en privatskola.
Han fick en klassisk uppfostran med grekiska och latin, klassiska författare, matematik och bibelstudier på grekiska.
Han blev först hemskolad av sina föräldrar eftersom de trodde att han var för klen för vanlig skolgång, men när han väl började där så blev han både head boy of his house och captain för skolans rugbyteam. Man kan ana att han ville visa att han inte var så klen.
Han tycktes vara lagd åt det matematiska hållet. Han började college 1880. Hans avhandling vid Trinity College handlade om Maxwells elektromagnetism, vilket har en indirekt koppling till hans senare intresse för rummets matematik. Vid Trinity var han även med i The Apostles, en diskussionsgrupp startad av Tennyson 1820, som brukade träffas tio på lördagskvällarna och höll på in på söndagsmornarna.
Han stannade vid Trinity i trettio år, från det att han var 19 tills han var 49 och var huvudsakligen sysselsatt med matematik och logik. Hans verk kan delas in i tre perioder, och den första, fram till 1910, handlar om matematik och logik.
1891 var han trettio och gifte sej med Evelyn Wade, en irländska som uppfostrats i Frankrike. Han var mer introvert och hon mer extrovert. Hon gjorde honom intresserad av estetik och lärde honom att skönhet är existensens mål. De fick med tiden tre barn. Bara veckor efter att de gift sej så började han med Treatise on Universal Algebra som han skulle arbeta med större delen av 1890-talet.
Han hade även religiösa grubblerier. Han var uppfostrad till anglikan men blev i mitten av 1890-talet agnostiker.
1898 kom så hans Treatise on Universal Algebra, som kan sägas ha skapat ämnet
universell algebra, även om det ämnet är ganska annorlunda idag. Whiteheads text kan mest sägas handla om geometri och formella spatiala relationer. Även om den innebär en utveckling i riktning mot symbolisk logik så var Freges samtida system bättre och blev därför framgångsrikt. Inte minst Russel lyfte fram Frege. Avhandlingen var menad att bli två volymer men den andra gavs aldrig ut och en del av innehållet återfanns istället i Principia.
Bertrand Russel började på Cambridge 1890 och upptäcktes bland studenterna av Whitehead som tyckte att han verkade begåvad och undervisade honom. 1901 upptäckte Russell den paradox som bär hans namn och Whitehead avbröt arbetet på del två av sitt verk för att istället samarbeta med Russell och tillsamman så skrev de
Principia Matemathica, en mytomspunnen klassiker inom matematik och analytisk filosofi. Under 1900-talet har mängdläran oftast ansetts vara grunden för den moderna matematiken och det var det som dessa två åstakom. Om någon arbetsfördelning kan urskiljas så var Russel något mer filosofisk och Whitehead något mer matematisk.
Vid sidan om detta arbete så skrev Whitehead dessutom några läroböcker i
matematik samtidigt.
1910, samma år som första delen av Principia kom ut, så blev det känt att en kollega och vän till Whitehead hade en affär med en gift kvinna. Han förlorade sin professorstitel och även sitt Trinity Fellowship. I protest mot detta så sa Whitehead upp sin egen professorstitel, även om han också kände ett behov av att förnya sej efter trettio år vid Trinity. Han flyttade till London. (Dessutom så var Russell olyckligt förälskad i Whiteheads fru.)
Först 1914 fick han fast anställning, som professor i tillämpad matematik vid Imperial College of Science and Technology. I tio års tid skulle han skriva och undervisa om fysik, vetenskapsteori och pedagogik vid Imperial college och University College.
Principia Matemathica kom ut i tre delar 1910-1913. De hade först planer på en fjärde del av Principia, som skulle grunda geometrin i logiken, och den delen tycks ha gått i mereologisk riktning, men det var mer Whiteheads projekt än Russells, vilket ledde fram till hans bok 1917.
1914 bröt ww1 ut. Whiteheads ena son dog.
"The deepest definition of youth is life as yet untouched by tragedy."
Han ville aldrig tala om
Wittgenstein igen, som han hade träffat och gillat men som hade anmält sej frivillig till motsåndarsidan. Russell satt i fängelse 1918 för sin pacifism och Whitehead besökte honom, men
kunde inte acceptera hans pacifism. De träffades sällan efteråt. Medan Whitehead fortsatte att utveckla matematiken och skapa avancerade teorier inom fysik och filosofi så spenderade Russell resten av livet åt att skriva humanistiska essäer.
1917 kommer The Organization of Thought Educational and Scientific, som är en artikelsamling om pedagogik och vetenskapsteori Året innan kom grunden för Whiteheads
mereotopologi.
Han har påbörjat sin andra, naturfilosofiska period. Han hade redan på 1890-talet bestämt sej för att Newtons fysik var felaktig och blev mycket intresserad av Einsteins nya relativitetsteori. Som matematiker hade han försökt att grunda geometrin i logiken och som naturfilosof så funderade han nu över rummets natur. Han hävdade bl.a att det inte fanns några matematiska punkter alls i naturen, utan att både tid och rum nödvändigtvis hade utsträckning och för realism borde beskrivas utan användande av matematiska punkter.
Whitehead tycks nu utgå från en form av empiricism, men snarare William James radikala empirism än Russell eller Wienkretsens logiska positivism. Hans empirism är inte grundad i "sinnesdata" som är abstraktioner som ingen någonsin har upplevt. Däremot kan relationer och komplexa händelser vara direkta upplevelser.
Whitehead kritiserar här Einstein för att han gör geometri, fysik och gravitation identiska vilket försvårar korrekta mätningar över större avstånd. Han skriver att man är tvungen att veta allting innan man kan ta reda på nånting. Han konstruerar även en alternativ gravitationsteori som även om den först väckte ett visst intresse ganska snart ansågs vara ett misslyckande. Det finns dock de som vill argumentera för Whitehead genom att hävda att hans teori egentligen är en "bimetric" teori, som det ännu finns aktuella idag, och att han alltså har varit missförstådd. Oftast har teorin istället tolkats som "quasi-linear". Dock anses hans teori även vara experimentellt motbevisad.
1924 blev Whitehead vid 63 års ålder inbjuden av Henry Osborn Taylor att undervisa i filosofi vid Harvard i USA. I England skulle hans bli pensionerad vid 65 års ålder. Han var fascinerad av filosofi men hade egentligen aldrig studerat eller undervisat i det. Hans tredje period handlar om metafysik, kosmologi och samhällsteori i bredare mening. Paret Whitehead bodde resten av sina liv i USA. Vid Harvard så var han även lärare åt bl.a Quine och Donald Davidsson.
Whitehead hade kvicka och kloka åsikter om lite av varje och dessa återfinns utspridda i de olika föreläsningar som han gav om olika ämnen från 1915 fram till sin död. Hans Harvardföreläsningar, från 1924 till 1937, har gott om citat från hans favoritpoeter Wordsworth och Shelley. De flesta söndageftermiddagar så hade paret Whitehead öppet hus i Cambridge dit alla studenter var välkomna och där vad som helst kunde diskuteras fritt.
Medan Russell öppet var pacifistisk socialist och Wittgenstein i smyg var kristen kommunist så tycks Whitehead ha oscillierat mellan liberalism och socialliberalism.
Åenasidan så skrev han
"Now the intercourse between individuals and between social groups takes one of two forms, force or persuasion. Commerce is the great example of intercourse by way of persuasion. War, slavery, and governmental compulsion exemplify the reign of force."
Åandrasidan så ansåg flera att
"...there is good reason for claiming that Whitehead shared the social and political ideals of the new liberals." (dvs socialliberalerna)
Det finns även en text från hans sista år då han talar väl om brittiska labour, som på den tiden var socialdemokrater.
1925 kom Science and the Modern World.
Han introducerar här sina uttryck "“the fallacy of simple location” och “the fallacy of misplaced concreteness" samt “prehension”. Han kritiserar den moderna vetenskapen för att
förklara det verkliga utifrån det abstrakta, som det absoluta newtonska rummet. Han intresserar sej här även för annat än matematik och fysik och de tre sista kapitlen heter “God,” “Religion and Science” och “Requisites for Social Progress”.
Tycks vara en text som säger emot sej själv. En rimlig tolkning är att Whitehead vidareutvecklar sina uppfattningar medan han skriver. Den bild av Gud som skissas här stämmer inte heller med den beskrivning som senare finns i slutet av Process and reality. Whitehead kallade själv den här boken "a complete failure". Den är dock viktig för de som sysslar med
processteologi.
1927 kom Symbolism, Its Meaning and Effect.
Whitehead hade redan från börjat intresserat sej för symboler, t.ex värdet av matematisk symbolik, och detta intresse använder han nu när han utforskar det nya begreppet "prehension", som handlar om hur saker uppfattar sin omvärld. T.ex så ser en hund snarare en stol än en samling fläckar som sedan sekundärt tolkas som en stol. Människan tolkar omvärlden redan omedvetet som färdiga symboler innan hon blir medveten om vad hon ser.
1927 ombads Whitehead att ge the Gifford Lectures at the University of Edinburgh. Dessa gavs ut 1929 som Process and Reality, som brukar anses som hans magnum opus.
1929 kom Process and Reality: An Essay in Cosmology.
Alla böcker som han gav ut mellan 1917 0ch 1927 kan ses som förarbeten till Process and reality. En kommentator skriver dock att hans tidigare böcker tar upp tidens natur medan Process istället handlar om tillblivelsens logik. Den är indelad i fem delar:
I första delen så argumenterar han för spekulativ filosofi och beskriver det kategoriska schema som Process bygger på.
I andra delen så tillämpar han schemat på olika saker och kritiserar andra filosofer.
I del tre beskriver han teorin om "prehensions" och i del fyra levererar han sin slutgiltiga formulering av sin teori om rummet.
Han skriver att del tre och fyra har överlappande ämnen beskriva på olika sätt, vilket har fått läsare att kämpa med att jämföra dessa delar med varandra.
I femte och sista delen så skissar han på en dialektik mellan motsatser och beskriver en minimalistisk uppfattning om Gud i sitt filosofiska system.
Han tycks nu vara nöjd med sina resultat inom tiden och rummets filosofi och återvänder aldrig till dessa problem igen, utom för att hänvisa till vad han redan hade skrivit.
Han fortsatte att publicera, nu mest om pedagogik och samhällsteori.
1929 kom både The Aims of Education and Other Essays och Function of Reason.
Mest känd och uppstattad av hans senare böcker är Adventures of Ideas från 1933. Detta är en relativt lättläst bok som sammanfattar mycket av hans filosofi och applicerar den på flera saker. Vi vill att samhället och kulturen ska vara stabila och pålitliga samtidigt som vi vill att de ska utvecklas och förbättras. Ibland förutsätter den här boken dock att man redan är lite inläst på Whitehead.
"there are no whole truths; all truths are half-truths. It is trying to treat them as whole truths that plays the devil."
1934 kom Nature and Life.
Han slutade att undervisa 1937 vid 76 års ålder.
1938 kom Modes of Thought. Det bör finnas flera olika sätt att tänka. Filosofi bör inte enbart fokusera på språket. Liksom poesin så bör filosofin hålla tanken vid liv.
Whitehead dog den 30e december 1947, i Cambridge, Massachusetts, USA, 86 år gammal. Det var ingen begravning och hans kropp kremerades. Även hans opublicerade texter brändes, på hans uttryckliga önskan.
Han har en del efterföljare men eftersom hans filosofi varken tillhör den analytiska, pragmatiska eller kontinentala traditionen så lever hans arv lite i skymundan. Det finns enskilda
individer som
gillar honom lite
överallt, men de två största lägren är rätt olika:
Whiteheads filosofi och försök till teologi gav upphov till processteologin med namn som Charles Hartshorne, John B. Cobb, Jr, David Ray Griffin och Nicholas Rescher. En del kristna och judar tycker att processteologin är tilltalande. Liksom univerum är i ständig utveckling så är även Gud det. Unitarianer ser en frände i Whitehead. själv gick han aldrig med i något samfund. Hans lösning av kropp-själ-problemet liknar tankegångar inom buddhism.
Dessutom så har hans mereotopologi, inte minst såsom formulerad i Process, blivit grundläggande för spatialt resonerande, inte minst inom AI-forskningen.
Shaviro gav ut
Without criteria 2009 och den kommer jag att skriva mer om i en annan postning.
As for creativity itself, it appears “that Whitehead actually coined the term – our term, still the preferred currency of exchange among literature, science, and the arts. . .a term that quickly became so popular, so omnipresent, that its invention within living memory, and by Alfred North Whitehead of all people, quickly became occluded” (Meyer 2005, 2-3). (här från Shaviro, without criteria, kap.4)

andra bloggar om