时间空间对称理论

2024年11月14日 21:56

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魔法笔者2024年11月14日 21:56

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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