| 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 |
Omogenitatea spațiului este identitatea proprietăților spațiului în toate punctele sale [1] . Înseamnă că nu există un astfel de punct în spațiu față de care să existe o simetrie „distinsă”, toate punctele spațiului sunt echivalente [2] . Toate fenomenele fizice în aceleași condiții, dar în locuri diferite ale spațiului se desfășoară în același mod [3] .
O definiție mai precisă a omogenității spațiului folosește conceptul de sistem închis . Într-un sistem neînchis, proprietățile spațiului nu sunt aceleași în toate punctele sale. De exemplu, pentru un alpinist, pozițiile sale la picior și în vârful Elbrusului nu sunt deloc echivalente. [4] Deci, starea spațiului (omogenitatea) într-un sistem deschis depinde de starea subiectului (în exemplu, aceasta este poziția alpinistului față de vârf).
Omogenitatea spațiului înseamnă că, dacă un sistem închis de corpuri este transferat dintr-un loc în spațiu în altul, plasând toate corpurile în el în aceleași condiții în care se aflau în poziția anterioară, atunci acest lucru nu va afecta cursul tuturor. fenomene ulterioare. [patru]
Spațiul are proprietatea de omogenitate numai în cadre de referință inerțiale . În cadrele de referință neinerțiale spațiul este neuniform [5] .
Rezultatele oricărui experiment fizic în aceleași condiții inițiale nu depind de locul din spațiu în care a fost efectuat. De exemplu, să măsurăm perioada de oscilație a pendulului , rezultatul va fi notat cu T 1 . Acum să mutam pendulul în camera următoare și să facem aceeași măsurătoare. Scriem rezultatul ca T 2 . Se dovedește că T 1 =T 2 [comm 1] , adică rezultatul experimentului nu depinde de poziția noastră, aceasta este o manifestare a omogenității spațiului.
Omogenitatea este una dintre proprietățile cheie ale spațiului în mecanica clasică . Înseamnă că transferul paralel al unui cadru de referință închis în ansamblu nu modifică proprietățile mecanice ale sistemului și, în special, nu afectează rezultatul măsurătorilor [6] [7] .
Legea fizică fundamentală a conservării impulsului decurge din proprietatea de omogenitate a spațiului, iar legea inerției rezultă din proprietățile de omogenitate și izotropie a spațiului și omogenitatea timpului [5] .
Este necesar să se facă distincția între omogenitatea și izotropia spațiului .
Dacă spațiul este izotrop în jurul fiecăruia dintre punctele sale, atunci este omogen în fiecare dintre punctele sale. Aceasta rezultă din faptul că, în cazul unui spațiu izotrop, fiecare dintre punctele sale poate fi transferat în orice alt punct prin rotații în jurul unor centre diferite. [opt]
În relativitatea generală , spațiul este non- euclidian și geometria lui se modifică în timp în funcție de energia pe care o are materia din el. Gradul de curbură a spațiului, adică abaterea de la uniformitate, este mai pronunțat acolo unde materia are mai multă energie [9] .