Simetrie (fizică)

Versiunea stabilă a fost verificată pe 5 august 2022 . Există modificări neverificate în șabloane sau .
Simetria în fizică
transformare Invarianța corespunzătoare
Legea conservării corespunzătoare

↕ Ora de difuzare Uniformitatea
timpului
…energie
C , P , CP și T - simetrii Izotropia
timpului
... paritate
Spațiu de difuzare Omogenitatea
spațiului
…impuls
Rotația spațiului Izotropia
spațiului

impuls
grup Lorentz (amplificare) Covarianța relativității
Lorentz
…mișcări ale
centrului de masă
~ Transformarea gabaritului Invarianța gabaritului ... taxa

Simetrie în sens larg - corespondență, imuabilitate ( invarianță ), manifestată în orice modificări, transformări (de exemplu: poziție , energie , informații , altele). În fizică , simetria unui sistem fizic  este o proprietate care rămâne după transformări .

Simetria ( simetriile ) este unul dintre conceptele fundamentale din fizica modernă , care joacă un rol important în formularea teoriilor fizice moderne . Simetriile luate în considerare în fizică sunt destul de diverse, începând cu simetriile obișnuitului „spațiu fizic” tridimensional (cum ar fi simetria oglinzii, de exemplu), continuând cu mai abstracte și mai puțin vizuale (cum ar fi invarianța gauge ).

Unele simetrii din fizica modernă sunt considerate exacte, altele sunt doar aproximative. De asemenea, important este conceptul de rupere spontană a simetriei .

Din punct de vedere istoric, utilizarea simetriei în fizică poate fi urmărită încă din antichitate, dar cel mai revoluționar pentru fizică în ansamblu, aparent, a fost utilizarea unui astfel de principiu de simetrie precum principiul relativității (atât în ​​Galileo , cât și în Poincaré  - Lorentz  - Einstein ). ), care a devenit apoi, parcă, un model pentru introducerea și utilizarea în fizica teoretică a altor principii de simetrie (dintre care primul a fost, aparent, principiul covarianței generale , care este o extensie destul de directă a principiului relativității și a condus la teoria generală a relativității a lui Einstein ).

Grupul de simetrie al unei probleme fizice este un grup, fiecare element al căruia este o operație de simetrie liniară a problemei, mapând un element al setului de soluții al problemei cu altul. [unu]

Pe baza principiilor simetriei, se pot deduce noi legi ale naturii pe cale deductivă, și nu numai ca urmare a observării obiectelor fizice sau ca urmare a rezolvării ecuațiilor [2] .

Teorema lui Noether

În 1918, matematicianul german Emmy Noether a demonstrat o teoremă conform căreia fiecare simetrie continuă a unui sistem fizic corespunde unei legi de conservare . Prezența acestei teoreme face posibilă analiza unui sistem fizic pe baza datelor disponibile despre simetria pe care o posedă acest sistem. Din aceasta, de exemplu, rezultă că invarianța ecuațiilor de mișcare a corpului în timp duce la legea conservării energiei ; invarianța față de deplasările în spațiu  - la legea conservării impulsului ; invarianta fata de rotatii  - la legea conservarii momentului unghiular .

Vezi și

Note

  1. Lyubarsky, 1986 , p. 56.
  2. A. M. Baldin Despre simetrie în fizica modernă (la centenarul nașterii academicianului V. A. Fock) Copie de arhivă din 24 ianuarie 2022 la Wayback Machine // JINR Brief Communications. — 1(93) 1999, p. 5 - 13

Literatură