Najlepsza odpowiedź
Istnieją symetrie czasoprzestrzenne, które tworzą grupę Poincare w płaskiej przestrzeni (i lokalnie prawdziwe w zakrzywionej przestrzeni). Istnieje 10 różnych symetrii grupy Poincare, a kilka z nich wiąże się z działaniem w czasie.
Te symetrie to
- 1: niezmiennik tłumaczenia w czasie
- 3: niezmienność przesunięcia przestrzennego 3 wymiarów przestrzennych
- 3: obroty przestrzenne wokół 3 osi przestrzennych
- 3: wzrost prędkości w 3 kierunkach przestrzennych
i są ciągłą symetrią, co oznacza, że istnieje nieskończona liczba symetrii sparametryzowanych przez liczbę.
Pierwsza i ostatnia czynność w czasie. Najważniejszą kwestią w tym pytaniu jest niezmienność tłumaczenia w czasie. Ta symetria działa jak t \ rightarrow t + \ epsilon, gdzie \ epsilon jest parametrem, który mówi o tym, o ile przesuwasz czas do przodu lub do tyłu. Ta symetria oznacza, że prawa natury są takie same w poprzednim momencie jak teraz.
Inne symetrie, które działają na czas, to wzmocnienia, które zmieniają układ odniesienia: co oznacza, że prawa natury są takie same w ruchomej klatce w porównaniu z nieruchomą klatką: co oznacza, że nie ma pojęcie odpoczynku, ponieważ prawa natury nie wyróżniają go jako wyjątkowego. Symetrie działają w czasie jako ct \ rightarrow \ cosh \ beta \, ct + \ sinh \ beta \, xx \ rightarrow \ cosh \ beta \, x + \ sinh \ beta \, ct gdzie \ cosh ^ 2 \ beta – \ sinh ^ 2 \ beta = 1 to funkcje hiperboliczne, takie jak \ cos \ theta \ text {i} \ sin \ theta są funkcjami kołowymi. Tutaj \ beta to parametr. Są podobne kierunki y i z.
Istnieje również dyskretna symetria: symetria odwrócenia czasu, która przyjmuje t \ rightarrow – t. Okazuje się, że nie jest to dokładna symetria, ale kombinacja symetrii odwrócenia czasu, symetrii odwrócenia przestrzennego i symetrii sprzężenia ładunku jest dokładną symetrią (znaną jako CPT).
W każdym razie symetrie te działają czas i są „symetriami czasu”.
Odpowiedź
Istnieją dwa rodzaje symetrii czasu.
Jutro czas jest taki sam jak dzisiaj . To jest symetria tłumaczenia. Z technicznego punktu widzenia oznacza to, że jeśli równania fizyki są niezmienne przy zmianie zmiennej $ t \ rightarrow t + t\_0 $. Emmy Noether dowiodła, że ta symetria czasu jest równoważna z prawem zachowania energii. Jest to z pewnością jedno z najważniejszych założeń, które nieustannie przyjmujemy na temat praw fizyki. Przecież gdyby prawa fizyki nie były jutro takie same jak dzisiaj, nie byłoby możliwe uprawianie fizyki.
Przyszłość to to samo, co przeszłość . To jest symetria T i odpowiada zmianie zmiennej $ t \ rightarrow -t $. Większość praw fizyki spełnia tę symetrię, jak prawa Newtona, prawa Einsteina, podstawowa mechanika kwantowa … Jednak w kwantowej teorii pola cząstka zwana kaonem nie spełnia symetrii T (ale spełnia CPT Dodatkowo, nasze codzienne doświadczenie pokazuje, że przeszłość i przyszłość są w rzeczywistości głęboko asymetryczne – gdybym tylko mógł wiedzieć o przyszłości tak dobrze, jak wiedziałem o przeszłości! Jest to uchwycone przez asymetrię T drugiej zasady termodynamiki , która mówi, że entropia (informacja mikroskopowa, której nie można wywnioskować z informacji makroskopowej) zawsze wzrasta. Jednym z możliwych wyjaśnień może być: n początkowy stan wszechświata.