ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.02.2021
Просмотров: 1919
Скачиваний: 1
Симметрии
Симметрии
и
и
законы
законы
сохранения
сохранения
Существует
внутренняя
связь
между
симметрией
и
законами
сохранения
.
Теорема
Нетер
.
Каждому
закону
сохранения
соответствует
определенная
симметрия
в
природе
.
Существование
сохраняющихся
физических
величин
обусловлено
определенными
типами
симметрий
.
Симметрии
Симметрии
пространства
пространства
-
-
времени
времени
Симметрия
физических
законов
относительно
сдвигов
в
пространстве
означает
эквивалентность
всех
точек
пространства
,
т
.
е
.
отсутствие
в
пространстве
каких
-
либо
выделенных
точек
—
однородность
пространства
.
С
однородностью
пространства
связан
закон
сохранения
импульса
Р
.
Симметрия
физических
законов
относительно
поворотов
системы
как
целого
в
пространстве
означает
эквивалентность
всех
направлений
в
пространстве
.
В
пространстве
нет
выделенных
направлений
,
т
.
е
.
оно
изотропно
.
С
изотропностью
физического
пространства
связан
закон
сохранения
момента
количества
движения
J
.
Симметрия
физических
законов
относительно
начала
отсчета
времени
(
сдвиг
во
времени
)
означает
эквивалентность
всех
моментов
времени
.
Время
однородно
,
т
.
е
.
физические
законы
не
меняются
с
течением
времени
.
С
однородностью
времени
связан
закон
сохранения
энергии
Е
.
Симметрия
физических
законов
относительно
всех
систем
отсчета
Х
,
движущихся
друг
относительно
друга
с
постоянной
по
величине
и
направлению
скоростью
,
означает
эквивалентность
всех
инерциальных
систем
отсчета
Х
.
Равноправие
в
4-
мерном
пространстве
всех
инерциальных
систем
координат
приводит
к
закону
сохранения
центра
инерции
X
.
Выполнение
законов
сохранения
энергии
E
,
импульса
P
,
момента
количества
движения
J
,
центра
инерции
X
обусловлено
макроскопической
структурой
пространства
-
времени
на
больших
расстояниях
.
Законы
Законы
сохранения
сохранения
Законы
Законы
сохранения
сохранения
Открытие
частиц
,
исследование
механизмов
их
взаимодействий
и
распадов
привело
к
необходимости
введения
новых
характеристик
частиц
—
новых
квантовых
чисел
.
Были
открыты
новые
особенности
различных
взаимодействий
и
,
в
частности
,
новые
свойства
симметрии
.
В
дополнение
к
законам
сохранения
,
действующим
в
макромире
,
в
физике
микромира
были
обнаружены
новые
законы
сохранения
,
позволяющие
объяснить
наблюдаемые
экспериментальные
закономерности
.
Законы
сохранения
являются
результатом
обобщения
экспериментальных
наблюдений
.
Часть
из
них
была
открыта
в
результате
того
,
что
реакции
или
распады
,
разрешенные
всеми
ранее
известными
законами
сохранения
,
не
наблюдались
или
оказывались
сильно
подавленными
.
Так
были
открыты
законы
сохранения
барионного
,
лептонных
зарядов
,
странности
,
чарма
и
др
.
Законы
сохранения
сыграли
важную
роль
в
понимании
механизмов
взаимодействия
элементарных
частиц
,
их
образования
и
распада
.
Законы
сохранения
определяют
правила
отбора
,
согласно
которым
процессы
с
частицами
,
приводящие
к
нарушению
законов
сохранения
,
могут
происходить
в
определенных
типах
взаимодействий
.
В
результате
действия
законов
сохранения
,
протон
и
антипротон
должны
быть
стабильными
частицами
,
т
.
к
.
являются
самыми
легкими
частицами
,
имеющими
барионные
заряды
B
=
1
и
B
=
–1
соответственно
.
Стабильными
частицами
являются
также
электрон
и
позитрон
,
т
.
к
.
это
самые
легкие
частицы
,
имеющие
электрический
заряд
Q = –1
и
Q = 1
соответственно
.
Законы
Законы
сохранения
сохранения
Взаимодействие
Характеристика
Сильное
Электро
-
магнитное
Слабое
Аддитивные
законы
сохранения
Электрический
заряд
, Q
+
+
+
Энергия
, E
+
+
+
Импульс
, p
+
+
+
Момент
количества
движения
, J
+
+
+
Барионный
заряд
, B
+
+
+
Лептонные
заряды
L
e
, L
μ
, L
τ
+
+
+
Странность
, s
+
+
–
Charm, c
+
+
–
Bottom, b
+
+
–
Top, t
+
+
–
Изоспин
, I
+
–
–
Проекция
изоспина
,
I
3
+
+
–
Мультипликативные
законы
сохранения
Пространственная
четность
, P
+
+
–
Зарядовая
четность
,
C
+
+
–
Временная
четность
,
T
+
+
–
Комбинированная
четность
, CP
+
+
–
CPT-
четность
+
+
+
G-
четность
+
–
–
В
таблице
приведены
величины
,
сохраняющиеся
в
различных
взаимодействиях
.
Знак
«+»
(«–»)
показывает
,
что
данная
величина
сохраняется
(
не
сохраняется
).
В
аддитивных
законах
сохраняется
сумма
величин
,
в
мультипликативных
законах
—
произведение
величин
.