ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.02.2021
Просмотров: 1920
Скачиваний: 1
СИММЕТРИИ
СИММЕТРИИ
ПРИРОДЫ
ПРИРОДЫ
Симметрии
Симметрии
Система
обладает
симметрией
относительно
преобразования
u
,
если
состояние
системы
не
изменяется
в
результате
применения
к
ней
этого
преобразования
.
Симметрия
системы
определяется
симметрией
гамильтониана
,
описывающего
данную
систему
.
То
есть
при
преобразовании
симметрии
u
гамильтониан
системы
не
должен
изменяться
.
Симметрии
лежат
в
основе
Вселенной
.
Они
определяют
свойства
окружающего
нас
мира
,
которые
остаются
неизменными
,
даже
если
эти
свойства
подвергаются
различного
рода
преобразованиям
.
Симметрией
объекта являются
действия
над
ним
,
при
котором
его
внешний
вид
не
изменяется
.
Чем
больше
различных
преобразований
можно
произвести
над
объектом
без
изменений
его
внешнего
вида
,
тем
более
симметричным
он
является
.
Шар
более
симметричен
,
чем
куб
.
Изменяются
ли
физические
законы
при
различных
преобразованиях
?
Законы
Ньютона
одинаково
работают
,
не
зависимо
от
того
,
в
каком
месте
пространства
они
используются
.
Они
обладают
трансляционной
инвариантностью
.
Эта
симметрия
присуща
не
только
законам
Ньютона
,
но
и
законам
электромагнетизма
,
специальной
и
общей
теории
относительности
,
законам
квантовой
механики
,
всем
теориям
современной
физики
.
В
основе
вращательной
симметрии
или
вращательной
инвариантности
лежит
идея
,
что
каждое
пространственное
направление
является
одинаковым
по
сравнению
с
любым
другим
.
Результаты
наблюдений
не
зависят
от
ориентации
в
пространстве
.
Галилей
установил
симметрию
двух
систем
отсчёта
движущихся
друг
относительно
друга
с
постоянной
скоростью
.
Эйнштейн
расширил
симметрию
Галилея
утверждением
,
что
скорость
света
не
зависит
ни
от
движения
наблюдателя
,
ни
от
скорости
движения
источника
света
.
Общая
теория
относительности
устанавливает
симметрию
также
и
среди
всех
ускоренных
систем
отсчёта
.
Силы
,
которые
ощущаются
при
ускоренном
движении
,
не
отличаются
от
сил
,
которые
возникают
в
гравитационном
поле
соответствующей
интенсивности
–
большее
ускорение
эквивалентно
большему
гравитационному
полю
.
Симметрии
Симметрии
Симметрии
лежат
в
основе
всех
открытых
законов
физики
.
В
основе
теории
электромагнетизма
,
сильного
и
слабого
взаимодействий
лежат
,
наряду
с
уже
известными
из
классической
физики
симметриями
,
и
другие
более
абстрактные
симметрии
.
Симметрии
Симметрии
Для
изолированной
системы
частиц
полный
импульс
остаётся
постоянным
при
любом
механическом
движении
.
Рассмотрим
случай
двух
частиц
.
1 1
2 2
m v
m v
const
+
=
G
G
Дифференцируя
по
времени
,
получаем
1
2
1
2
1 1
2 2
0,
.
dv
dv
m
m
dt
dt
m a
m a
+
=
= −
G
G
G
G
Т
.
е
.
ускорения
частиц
обратно
пропорциональны
их
инертным
массам
,
что
даёт
следующее
определение
силы
:
F ma
=
G
G
(
второй
закон
Ньютона
)
,
1
2
F
F
= −
G
G
(
третий
закон
Ньютона
)
.
Если
0
F
=
G
,
то
0
a
=
G
и
v const
=
G
(
первый
закон
Ньютона
).
Закон
Закон
сохранения
сохранения
импульса
импульса