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时间空间对称理论

时间空间对称理论

2024年11月14日 21:56

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在物理学中,时空对称性对物理现象的特性有必然影响,因此在研究物理理论时往往要研究时空的对称性,广义相对论和宇宙学研究也是如此。 对于牛顿力学的背景时空(伽利略时空),存在以下对称性:所有空间点平权、所有瞬时平权(N1);所有空间方向平权(N2);所有作相对匀速直线运动的惯性参照系平权(N3)。伽利略时空的对称性对应着伽利略坐标变换,此变换具有10个参数(其中N1对称性4个,N2对称性3个,N3对称性3个),在该变换下牛顿力学规律不变。 对于狭义相对论的背景时空(洛伦兹时空),其对称性为:所有时空点平权(S1);所有时空方向平权(S2)。这里的平权是指物理影响相同。洛伦兹时空的对称性对应着洛伦兹坐标变换,这个变换具有10个参数(其中S1对称性4个,S2对称性6个),在这种变换下狭义相对论的物理规律保持不变。 而在股票市场中也存在对称理论,如价格对称(股价上涨后会回到起始点,下跌后会回升到原位)、时间对称(上升和下降所需时间相同)等,这从一个侧面反映出在不同领域中对称规律的存在,不过这与时空对称理论属于不同概念范畴。 从更广泛意义上讲,任何一种守恒定律都存在于某种对称中,反之,任何一种对称性都必然会引出一个守恒定律,例如动量守恒定律对应的对称性是空间平移的不变性,能量守恒定律对应的对称性是时间的平移不变性。

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