Symmetri (fysik)

Den stabile version blev tjekket ud den 5. august 2022 . Der er ubekræftede ændringer i skabeloner eller .
Symmetri i fysik
transformation Tilsvarende
invarians
Den tilsvarende
fredningslov
Sendetid _
Tidens ensartethed
…energi
C , P , CP og T - symmetrier
Tids isotropi
... paritet
Udsendelsesplads _
Rummets homogenitet
…impuls
Rotation af rummet Isotropi
af rummet

momentum
Lorentz gruppe (forstærker) Relativitet
Lorentz kovarians
… bevægelser
af massecentret
~ Måletransformation Måler invarians ... opladning

Symmetri i bred forstand - korrespondance, uforanderlighed ( invarians ), manifesteret i alle ændringer, transformationer (for eksempel: position , energi , information , andet). I fysik er symmetrien af ​​et fysisk system  en egenskab, der forbliver efter transformationer .

Symmetri ( symmetrier ) er et af de grundlæggende begreber i moderne fysik , som spiller en vigtig rolle i formuleringen af ​​moderne fysiske teorier . De symmetrier, der tages i betragtning i fysik, er ret forskellige, begyndende med symmetrierne i det sædvanlige tredimensionelle "fysiske rum" (såsom spejlsymmetri, for eksempel), der fortsætter med mere abstrakt og mindre visuelt (såsom måleinvarians ).

Nogle symmetrier i moderne fysik betragtes som eksakte, andre er kun omtrentlige. Også vigtigt er konceptet med spontan symmetribrud .

Historisk set kan brugen af ​​symmetri i fysik spores tilbage til antikken, men det mest revolutionerende for fysikken som helhed var tilsyneladende brugen af ​​et sådant symmetriprincip som relativitetsprincippet (både i Galileo og Poincaré  - Lorentz  - Einstein ), som så så at sige blev en model for introduktionen og anvendelsen i teoretisk fysik af andre symmetriprincipper (hvoraf den første tilsyneladende var princippet om generel kovarians , som er en ret direkte forlængelse af relativitetsprincippet og førte til Einsteins generelle relativitetsteori ).

Symmetrigruppen i et fysisk problem er en gruppe, hvor hvert element er en lineær symmetrioperation af problemet, der kortlægger et element af problemets løsningssæt til et andet. [en]

Ud fra symmetriprincipperne er det muligt at udlede nye naturlove deduktivt, og ikke kun som følge af observation af fysiske objekter eller som resultat af løsning af ligninger [2] .

Noethers sætning

I 1918 beviste den tyske matematiker Emmy Noether en sætning, ifølge hvilken enhver kontinuerlig symmetri af et fysisk system svarer til en eller anden bevarelseslov . Tilstedeværelsen af ​​denne teorem gør det muligt at analysere et fysisk system baseret på de tilgængelige data om den symmetri, som dette system besidder. Deraf følger f.eks., at invariansen af ​​legemets bevægelsesligninger over tid fører til loven om energiens bevarelse ; invarians med hensyn til skift i rummet  - til loven om bevarelse af momentum ; invarians med hensyn til rotationer  - til loven om bevarelse af vinkelmomentum .

Se også

Noter

  1. Lyubarsky, 1986 , s. 56.
  2. A. M. Baldin Om symmetri i moderne fysik (på 100-året for akademikeren V. A. Focks fødsel) Arkivkopi dateret 24. januar 2022 på Wayback Machine // JINR Brief Communications. — 1(93) 1999, s. 5 - 13

Litteratur