English
عربى
中文
Deutsch
Español
Français
हिन्दी
Hrvatski
Italiano
日本語
Português
Română
Русский
Svenska
Türkçe
Tiếng ViệtПреобразования и симметрияСимметрия в физике
Пока что все симметрии, на которые мы смотрели, были визуальными в некотором смысле: фигуры, изображения или узоры. Фактически, симметрия может быть гораздо более широкой концепцией: концепция "иммунитет к изменениям".
Например, если вы любите яблочный сок так же, как и апельсиновый, то ваше предпочтение «симметрично» при преобразовании, которое заменяет яблоки на апельсины.
В 1915 году немецкий математик
Например, наш опыт говорит нам, что законы физики одинаковы во всей вселенной. Не имеет значения, проводите ли вы эксперимент в Лондоне, Нью-Йорке или на Марсе - законы физики всегда должны быть одинаковыми. В некотором смысле, они имеют
Аналогичным образом, не имеет значения, проводим ли мы эксперимент, обращаясь к северу, югу, востоку или западу: законы природы имеют
И, наконец, не должно иметь значения, проводим ли мы эксперимент сегодня, или завтра, или через год. Законы природы «симметричны по времени».
Эти «симметрии» могут поначалу казаться совершенно бессмысленными, но на самом деле они могут многое рассказать нам о нашей вселенной. Эмми Нетер удалось доказать, что каждая симметрия соответствует определенной физической величине, которая сохраняется при различных условиях измерения.
Например, временная симметрия подразумевает, что вся энергия в нашей вселенной является постоянной величиной: вы можете преобразовывать энергию из одного типа в другой (например, свет, тепло или электричество), но вы никогда не сможете создавать или разрушать энергию. Общее количество энергии во вселенной всегда будет оставаться постоянным.
CERN - самый большой ускоритель частиц в мире. Ученые сталкивают фундаментальные частицы на невероятных скоростях, чтобы изучить эти самые частицы. Заметили человека стоящего на полу для сравнения размеров CERN?
The paths taken by particle fragments after a collision
Оказывается, что, просто зная о симметрии, физики могут вывести большинство законов природы, которые управляют нашей вселенной - без необходимости проводить эксперимент или наблюдение.
Симметрия может даже предсказать существование фундаментальных частиц. Одним из примеров является знаменитый бозон Хиггса: он был предсказан физиками-теоретиками в 1960-х годах, но не наблюдался в реальном мире до 2012 года.