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物理学的最高原则是不变(invariant)吗对称、对偶、对立在物理中的位置是什么?变与不变的关系?

来源:王一 浏览:2次  更新时间:2021-02-24 03:15

物理

澄清一下,学的假如题主问的“规则”指物理本理的话,最“不变性”自己不算一个物理本理。(然而和物理本理有闭系,高原下文中会提到。)

什么是不变性?咱们先从完全不变性说起,则是稍后再说典型不变性。变和不变的闭系,不变说简直点,(协变性(covariance)和不变性(invariance)之间的闭系,invariant是局面和本质之间的闭系。

举个大概的例子,)普遍个物体,吗你在不共角度去瞅,对称瞅到的“局面”是不普遍的。然而是物体的本质——各组分的长度和彼此隔绝,、是不随参瞅角度变革的。

狭义相闭于论中时间和空间的相闭于性,对偶是普遍的原因,、是咱们在不共疏通速度的参照系中去瞅普遍个物体。时间长度和空间长度,对立好像不共角度瞅物体的投影普遍,在都是相闭于的。时空不变隔绝才是不变的。不过因为咱们凡是生存中没不行跑得亲近光速,物理所以才感触狭义相闭于论很违反直觉。

不变性是说,中的实物的本质是在某些变幻下不变的。变幻下的不变性,位置即是闭于称性。Noether 定理说,是什么连接的闭于称性不妨推导出守恒量(一些物理本理)。也即是说,?答应咱们用连接变革的参瞅角度,变去参瞅实物的本质,与居然闭于应着天然界中大普遍的守恒定律(以及可瞅测量)。比方空间转化闭于称性闭于应角动量守恒。这件工作简直让人(起码让尔)诧异。

前方道的完全不变性,不是简直存留瞅测者,变的不妨从不共角度去瞅实物,关系从而创造实物的本质。这些不变性是物理上简直存留的。

而还有一类不变性,?是数学上的方便。比方说,物理坐标系的采用。假如你是个北极熊,学的正在用极坐标来算题。而后你变换成直角坐标,最这时间,高原你仍旧普遍个参瞅者,则是不形成一个笛卡尔熊,不变不爆发物理上的变革(不像转化闭于称性,(你换了个角度进行瞅测,invariant是物理上的变革)。你干出的变革,)不过用了不共的数学公式来刻画共样的物理结束。

这种普遍物理本质在数学上的冗余性,吗即是典型闭于称性。

普遍讲义上道典型闭于称性,对称定义是空间每一点有独力的变幻参数。而数学冗余性(即可瞅测量是典型不变的)是典型闭于称性的一条本质。本来尔不精确为什么“空间每一点有独力的变幻参数”与“可瞅测量不变”必定共时存留,、大概者是否有不同。这一点假如大师领会,对偶烦恼奉告尔一下。

普遍来说,、冗余不是啥好物品,对立即是留着一堆褴褛儿(大概者因为硬盘不稳当,在不得不留着一堆褴褛儿)。然而是,物理闭于典型闭于称性另一个神秘的工作(数学在天然科学中不堪构想的灵验性),中的即是,位置典型闭于称性不妨动作粒子物理的第一本理。给定了表面的典型群,是什么以及粒子在典型群中的展现,?咱们便几乎能定下所有粒子物理表面。

为什么物理学的第一本理是一堆褴褛儿指定的?数学上,变让人分不清哪些是好物品,与哪些是褴褛儿,不是一种节制性格外强的数学构造,变的所以能定下来表面。然而是尔闭于这件工作的物理本质(数学为什么在此地展现出灵验性),关系还不很深的领会。假如诸位领会,物理学的最高原则是不变(invariant)吗对称、对偶、对立在物理中的位置是什么?变与不变的关系?也请多指点。

TAG标签: 闭于 物理 普遍 不变性


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