Симметрия (физика)

• Определение симметрии

  • Симметрия — это свойство, при котором физические системы остаются неизменными при определенных преобразованиях. 
  • Симметрии могут быть пространственными, временными, точечными, локальными и глобальными. 

• Примеры симметрии

  • Пространственная симметрия включает в себя отражение и инверсию. 
  • Временная симметрия включает в себя обращение времени. 
  • Точечная симметрия описывает сохранение свойств при точечных преобразованиях. 
  • Локальная симметрия описывает сохранение свойств в ограниченной области пространства. 
  • Глобальная симметрия описывает сохранение свойств во всей Вселенной. 

• Типы симметрии

  • С-симметрия — это сохранение частиц и античастиц. 
  • P-симметрия — это отражение физических свойств вдоль трех осей. 
  • T-симметрия — это обращение времени. 
  • CPT-симметрия объединяет все три типа симметрии. 

• Суперсимметрия и обобщенные симметрии

  • Суперсимметрия предполагает существование суперпартнеров для бозонов и фермионов. 
  • Обобщенные симметрии включают в себя высшие формы, группы и подсистемы. 

• Математические аспекты симметрии

  • Преобразования симметрии образуют математические группы. 
  • Теория групп является важной областью математики для физиков. 
  • Непрерывные симметрии описываются группами Ли. 
  • Дискретные группы описывают дискретные симметрии. 

• Связь симметрии с законами сохранения

  • Симметрии связаны с законами сохранения, которые характеризуют физические системы. 
  • Теорема Нетер описывает соотношение между симметриями и законами сохранения. 

• Примеры симметрии в физике

  • Симметрии влияют на сохранение импульса, энергии и других физических свойств. 
  • В теории струн симметрии эквивалентны специальным преобразованиям.