Cel mai bun răspuns
Există simetrii spațiu-timp care formează grupul Poincare în spațiul plat (și local adevărat în spațiul curbat). Există 10 simetrii diferite ale grupului Poincare și mai multe dintre acestea implică acțiunea la timp.
Aceste simetrii sunt
- 1: invarianță a traducerii în timp
- 3: invarianță a traducerii spațiale a 3 dimensiuni spațiale
- 3: rotații spațiale aproximativ 3 axe spațiale
- 3: creșterea vitezei în 3 direcții spațiale
și sunt simetrie continuă, ceea ce înseamnă că există un număr infinit de simetrii, parametrizate cu un număr.
Primul și ultimul act în timp. Cel mai important pentru această întrebare este invarianța traducerii în timp. Această simetrie acționează ca t \ rightarrow t + \ epsilon unde \ epsilon este parametrul care spune cât de mult schimbați timpul înainte sau înapoi. Această simetrie înseamnă că legile naturii sunt aceleași în momentul anterior ca acum.
Celelalte simetrii care acționează în timp sunt impulsurile, care schimbă cadrul de referință: ceea ce înseamnă că legile naturii sunt aceleași într-un cadru în mișcare față de un cadru în repaus: ceea ce înseamnă că nu există conceptul de odihnă deoarece legile naturii nu aleg una ca fiind specială. Simetriile acționează în timp ca ct \ rightarrow \ cosh \ beta \, ct + \ sinh \ beta \, xx \ rightarrow \ cosh \ beta \, x + \ sinh \ beta \, ct unde \ cosh ^ 2 \ beta – \ sinh ^ 2 \ beta = 1 sunt funcțiile hiperbolice precum \ cos \ theta \ text {și} \ sin \ theta sunt funcții circulare. Aici \ beta este parametrul. Există direcții asemănătoare cu direcțiile y și z.
Există, de asemenea, o simetrie discretă: simetria inversării timpului care ia t \ rightarrow – t. Aceasta nu se dovedește a fi o simetrie exactă, ci o combinație de simetrie de inversare a timpului, simetrie de inversare spațială și simetrie de conjugare a sarcinii este o simetrie exactă (cunoscută sub numele de CPT).
Oricum, aceste simetrii acționează asupra timpul și sunt „simetriile timpului”.
Răspuns
Există două tipuri de simetrii ale timpului.
Timpul este același mâine ca azi . Aceasta este o simetrie de traducere. Din punct de vedere tehnic, înseamnă că, dacă ecuațiile fizicii sunt invariante sub schimbarea variabilei $ t \ rightarrow t + t\_0 $. Emmy Noether a demonstrat că această simetrie a timpului este echivalentă cu legea conservării energiei. Este clar una dintre cele mai importante presupuneri pe care le facem în mod constant cu privire la legile fizicii. La urma urmei, dacă legile fizicii nu ar fi aceleași mâine ca și astăzi, ar fi imposibil să se facă fizică.
Viitorul este același cu trecutul . Aceasta este simetria T și corespunde schimbării variabilei $ t \ rightarrow -t $. Majoritatea legilor fizicii satisfac această simetrie, la fel ca legile lui Newton, legile lui Einstein, mecanica cuantică de bază … În teoria câmpului cuantic, o particulă numită kaon nu satisface simetria T (dar satisface CPT) În plus, experiența noastră de zi cu zi arată că trecutul și viitorul sunt de fapt profund asimetrice — dacă aș putea ști despre viitor la fel de bine cum aș ști despre trecut! Acest lucru este surprins de asimetria T a celei de-a doua legi a termodinamicii , care spune că entropia (informația microscopică care nu poate fi dedusă din informațiile macroscopice) crește întotdeauna. O explicație posibilă pentru aceasta poate sta n starea inițială a universului.