Mejor respuesta
Hay simetrías espacio-temporales que forman el grupo de Poincaré en el espacio plano (y localmente cierto en el espacio curvo). Hay 10 simetrías diferentes del grupo de Poincaré y varias de ellas involucran la acción en el tiempo.
Estas simetrías son
- 1: invariancia de traducción en el tiempo
- 3: invariancia de traslación espacial de 3 dimensiones espaciales
- 3: rotaciones espaciales alrededor de 3 ejes espaciales
- 3: aumentos de velocidad en 3 direcciones espaciales
y son simetría continua, es decir, hay un número infinito de simetrías, parametrizadas por un número.
El primero y el último actúan sobre el tiempo. El que es más importante para esta pregunta es la invariancia de traducción en el tiempo. Esta simetría actúa como t \ rightarrow t + \ epsilon donde \ epsilon es el parámetro que dice cuánto estás desplazando el tiempo hacia adelante o hacia atrás. Esta simetría significa que las leyes de la naturaleza son las mismas en el momento anterior que ahora.
Las otras simetrías que actúan sobre el tiempo son los impulsos, que cambian el marco de referencia: lo que significa que las leyes de la naturaleza son las mismas en un marco en movimiento que en un marco en reposo: lo que significa que no hay concepto de descanso porque las leyes de la naturaleza no seleccionan a uno como especial. Las simetrías actúan sobre el tiempo como ct \ rightarrow \ cosh \ beta \, ct + \ sinh \ beta \, xx \ rightarrow \ cosh \ beta \, x + \ sinh \ beta \, ct donde \ cosh ^ 2 \ beta – \ sinh ^ 2 \ beta = 1 son funciones hiperbólicas como \ cos \ theta \ text {y} \ sin \ theta son funciones circulares. Aquí \ beta es el parámetro. Hay otras similares en las direcciones y y z.
También hay una simetría discreta: simetría de inversión de tiempo que toma t \ rightarrow – t. Esto resulta no ser una simetría exacta, pero una combinación de simetría de inversión de tiempo, simetría de inversión espacial y simetría de conjugación de carga es una simetría exacta (conocida como CPT).
De todos modos, estas simetrías actúan sobre tiempo y son «simetrías de tiempo».
Respuesta
Hay dos tipos de simetrías de tiempo.
El tiempo es el mismo mañana que hoy . Esta es una simetría de traslación. Técnicamente, significa que si las ecuaciones de la física son invariantes bajo el cambio de la variable $ t \ rightarrow t + t\_0 $. Emmy Noether demostró que esta simetría del tiempo era equivalente a la ley de conservación de la energía. Es claramente una de las suposiciones más cruciales que hacemos constantemente sobre las leyes de la física. Después de todo, si las leyes de la física no fueran las mismas mañana que hoy, sería imposible hacer física.
El futuro es igual al pasado . Esta es la simetría T, y corresponde al cambio de la variable $ t \ rightarrow -t $. La mayoría de las leyes de la física satisfacen esta simetría, como las leyes de Newton, las leyes de Einstein, la mecánica cuántica básica … En la teoría cuántica de campos, sin embargo, una partícula llamada kaon no satisface la simetría T (pero sí satisface CPT Además, nuestra experiencia diaria muestra que el pasado y el futuro son en realidad profundamente asimétricos, ¡si tan solo pudiera saber sobre el futuro tan bien como sabía sobre el pasado! Esto se refleja en la asimetría T de la segunda ley de la termodinámica. , que dice que la entropía (la información microscópica que no se puede inferir de la información macroscópica) siempre aumenta. Una posible explicación para esto puede ser i n la condición inicial del universo.