Nejlepší odpověď
Existují časoprostorové symetrie, které tvoří skupinu Poincare v plochém prostoru (a místně platí v zakřiveném prostoru). Existuje 10 různých symetrií skupiny Poincare a několik z nich zahrnuje akci v čase.
Tyto symetrie jsou
- 1: časová invariance překladu
- 3: prostorová translační invariance 3 prostorových dimenzí
- 3: prostorové rotace kolem 3 prostorových os
- 3: zvýšení rychlosti ve 3 prostorových směrech
a jsou spojitá symetrie, což znamená, že existuje nekonečné množství symetrií, parametrizovaných číslem.
První a poslední čas. Nejdůležitější pro tuto otázku je invariance časového překladu. Tato symetrie funguje jako t \ rightarrow t + \ epsilon, kde \ epsilon je parametr, který říká, o kolik posunete čas dopředu nebo dozadu. Tato symetrie znamená, že přírodní zákony jsou v předchozím okamžiku stejné jako nyní.
Dalšími symetriemi, které působí v čase, jsou vzestupy, které mění referenční rámec: což znamená, že přírodní zákony jsou stejné v pohyblivém rámci oproti klidovému: což znamená, že neexistuje žádný pojem odpočinku, protože přírodní zákony nevyberou jeden jako zvláštní. Symetrie působí časově jako ct \ rightarrow \ cosh \ beta \, ct + \ sinh \ beta \, xx \ rightarrow \ cosh \ beta \, x + \ sinh \ beta \, ct kde \ cosh ^ 2 \ beta – \ sinh ^ 2 \ beta = 1 jsou hyperbolické funkce jako \ cos \ theta \ text {a} \ sin \ theta jsou kruhové funkce. Zde je parametr \ beta. Existují podobné směry y a z.
Existuje také diskrétní symetrie: symetrie obrácení času, která trvá t \ rightarrow – t. Ukázalo se, že nejde o přesnou symetrii, ale kombinace symetrie časového obratu, prostorové reverzní symetrie a symetrie konjugace náboje je přesná symetrie (známá jako CPT).
Tyto symetrie každopádně působí na čas a jsou „časové symetrie“.
Odpověď
Existují dva druhy časové symetrie.
Čas je zítra stejný jako dnes . Toto je překladová symetrie. Technicky to znamená, že pokud jsou fyzikální rovnice invariantní při změně proměnné $ t \ rightarrow t + t\_0 $. Emmy Noether dokázala, že tato symetrie času je ekvivalentní zákonu zachování energie. Je to zjevně jeden z nejdůležitějších předpokladů, které neustále děláme ohledně zákonů fyziky. Koneckonců, pokud zákony z fyziky nebudou zítra stejné jako dnes, je nemožné fyziku provádět.
Budoucnost je stejná jako minulost . Toto je T-symetrie a odpovídá změně proměnné $ t \ rightarrow -t $. Většina fyzikálních zákonů tuto symetrii uspokojuje, jako Newtonovy zákony, Einsteinovy zákony, základní kvantová mechanika … V teorii kvantové pole však částice zvaná kaon nesplňuje T-symetrii (ale uspokojuje CPT) ). Navíc naše každodenní zkušenosti ukazují, že minulost a budoucnost jsou ve skutečnosti hluboce asymetrické — kdybych mohl vědět o budoucnosti stejně jako já věděl o minulosti! To je zachyceno T-asymetrií druhého zákona termodynamiky , který říká, že entropie (mikroskopická informace, kterou nelze odvodit z makroskopické informace) se vždy zvyšuje. Možné vysvětlení může spočívat i n počáteční stav vesmíru.