Сіметрыя (фізіка)

Сіметрыя ў шырокім сэнсе - адпаведнасць, нязменнасць (інварыянтнасць), праяўляюцца, пры якіх-небудзь зменах, пераўтварэннях (напрыклад: становішча, энергіі, інфармацыі, іншага). У фізіцы, сіметрыя фізічнай сістэмы - гэта некаторы ўласцівасць, якое захоўваецца пасля правядзення пераўтварэнняў.

Сіметрыя (сіметрыі) - адно з фундаментальных паняццяў у сучаснай фізіцы, якое iграе найважную ролю ў фармулёўцы сучасных фізічных тэорый. Сіметрыі, якія ўлічваюцца ў фізіцы, даволі разнастайныя, пачынаючы з сіметрыяй звычайнага трохмернага «фізічнай прасторы» (такімі, напрыклад, як люстраная сіметрыя), працягваючы больш абстрактнымі і менш навочнымі (такімі як калібравальная інварыянтнай).

Некаторыя сіметрыі ў сучаснай фізіцы лічацца дакладнымі, іншыя - толькі набліжанымі. Таксама важную ролю адыгрывае канцэпцыя спантанага парушэння сіметрыі.

Гістарычна выкарыстанне сіметрыі ў фізіцы прасочваецца з старажытнасці, але найбольш рэвалюцыйным для фізікі ў цэлым, па-відаць, стала ўжыванне такога прынцыпу сіметрыі, як прынцып адноснасці (як у Галілея, так і ў Пуанкаре - Лорэнца - Эйнштэйна), які стаў затым як бы ўзорам для ўвядзення і выкарыстання ў теорфизике іншых прынцыпаў сіметрыі (першым з якіх стаў, па-відаць, прынцып агульнай ковариантности, якія з'яўляюцца дастаткова прамым пашырэннем прынцыпу адноснасці і які прывёў да агульнай тэорыі адноснасці Энштейна).

Групай сіметрыі фізічнай задачы называецца група, кожны элемент якой з'яўляецца лінейнай аперацыяй сіметрыі задачы, які адлюстроўвае адзін элемент мноства рашэнняў задачы, у другой.

Тэарэма Нётэр

У 1918 годзе нямецкі матэматык Нётэр даказала тэарэму, згодна з якой кожнай бесперапыннай сіметрыі фізічнай сістэмы адпавядае некаторы закон захавання. Наяўнасць гэтай тэарэмы дазваляе праводзіць аналіз фізічнай сістэмы на аснове наяўных дадзеных аб сіметрыі, якой гэтая сістэма валодае. З яе, напрыклад, вынікае, што інварыянтнай раўнанняў руху цела з цягам часу прыводзіць да закон захавання энергіі; інварыянтнай адносна зрухаў у прасторы - да закона захавання імпульсу; інварыянтнай адносна кручэнняў - да закона захавання моманту імпульсу.

Гл. таксама

• Імпульс
• Фізіка

Літаратура

• Фермi Э. Квантaвая механiка. — М.: Мир, 1968. — 366 с.
• Любарскi Г.Я. Тэорыя груп и фiзiка. — М.: Наука, 1986. — 224 с.