Симметрия физических законов

Солнечная система
Солнечная система как целое перемещается в пространстве относительно центра нашей галактики — Млечного Пути. При этом условия в самой системе никак не изменяются

Самая простая из симметрий физических законов — симметрия относительно пространственных переносов. Вот что имеется в виду. Характер физических процессов в природе и законы, их выражающие, одинаковы во всех местах Вселенной. Иными словами, они не изменяются, когда любой эксперимент проводится не на Земле, а, скажем, на Марсе. То есть любой физический прибор, включая столь привычные нам часы, телевизор, компьютер, телефон, должен работать одинаково в разных точках пространства, если окружающие физические условия не изменяются сильно.

То же самое относится и к повороту прибора, если отвлечься от силы тяжести, которая задает на поверхности Земли вертикальное направление и может повлиять на работу прибора.

космический корабль
В равномерно движущемся космическом корабле законы физики точно такие же, как и на Земле

Другое свойство симметрии связано с тем, что для физических законов несущественны и сдвиги во времени. Законы Ньютона (как и прочие) во времена динозавров имели тот же вид, что и ныне. Эго значит, что все физические процессы протекают одинаково, когда бы они ни начались. Электроны в атомах далеких звезд движутся совершенно так же, как и на Земле, и частота испускаемого ими света такая же, несмотря на то, что свет был испущен миллиарды лет тому назад.

Важный пример симметрии связан с равномерным движением по прямой. Считается, что законы физики не меняются при таком движении. Это утверждение называется принципом относительности. В космическом корабле, движущемся с постоянной скоростью, все физические явления будут протекать в точности так, как и на Земле. И ученый-наблюдатель, проводящий эксперименты на борту этого корабля, не заметит ничего нового по сравнению с тем, что наблюдалось в ходе таких же опытов на Земле. Значит, пока человек движется с постоянной скоростью по прямой, законы физики действуют на него точно так же, как и на неподвижного наблюдателя.


Поделиться ссылкой