Bästa svaret
Det finns rymd-tid-symmetrier som bildar Poincare-gruppen i platt utrymme (och lokalt sant i krökt utrymme). Det finns tio olika symmetrier i Poincare-gruppen och flera av dessa involverar åtgärden i tid.
Dessa symmetrier är
- 1: tidsöversättningsvarians
- 3: rumslig översättningsinvarians med 3 rumsliga dimensioner
- 3: rumsliga rotationer runt 3 rumsliga axlar
- 3: hastighetsförstärkning i 3 rumsliga riktningar
och är kontinuerlig symmetri, vilket innebär att det finns ett oändligt antal symmetrier, parametrerade med ett tal.
Den första och den sista handlingen på gång. Den som är viktigast för den här frågan är tidsöversättningsvariation. Denna symmetri fungerar som t \ rightarrow t + \ epsilon där \ epsilon är parametern som säger hur mycket du flyttar tiden framåt eller bakåt. Denna symmetri betyder att naturlagarna är desamma i det föregående ögonblicket som det är nu.
De andra symmetrier som verkar i tid är boosts, som ändrar referensramen: vilket innebär att naturlagarna är desamma i en rörlig ram kontra en ram i vila: vilket innebär att det inte finns någon begreppet vila eftersom naturlagarna inte väljer en speciell. Symmetrierna fungerar med tiden som ct \ rightarrow \ cosh \ beta \, ct + \ sinh \ beta \, xx \ rightarrow \ cosh \ beta \, x + \ sinh \ beta \, ct där \ cosh ^ 2 \ beta – \ sinh ^ 2 \ beta = 1 är de hyperboliska funktionerna som \ cos \ theta \ text {och} \ sin \ theta är cirkulära funktioner. Här är \ beta parametern. Det finns liknande y- och z-riktningar.
Det finns också en diskret symmetri: tidsomvandlingssymmetri som tar t \ rightarrow – t. Detta visar sig inte vara en exakt symmetri, men en kombination av tidsomvandlingssymmetri, rumslig omvänd symmetri och och laddningskonjugeringssymmetri är en exakt symmetri (känd som CPT).
Hur som helst, dessa symmetrier verkar på tid och är ”tidssymmetrier”.
Svar
Det finns två slags tidssymmetrier.
Tiden är densamma i morgon som idag . Detta är en översättningssymmetri. Tekniskt betyder det att om fysikens ekvationer är oförändrade under förändringen av variabeln $ t \ rightarrow t + t\_0 $. Emmy Noether bevisade att denna symmetri för tiden motsvarade lagen om bevarande av energi. Det är helt klart ett av de viktigaste antagandena som vi ständigt gör om fysikens lagar. När allt kommer omkring, om fysikens lagar inte var samma i morgon som de är idag, skulle det vara omöjligt att göra fysik.
Framtiden är densamma som förflutna . Detta är T-symmetrin och motsvarar förändringen av variabeln $ t \ rightarrow -t $. De flesta fysiklagar uppfyller denna symmetri, som Newtons lagar, Einsteins lagar, grundläggande kvantmekanik … I Quantum Field Theory uppfyller emellertid en partikel som kallas kaon inte T-symmetrin (men den uppfyller CPT Dessutom visar vår vardagliga erfarenhet att det förflutna och framtiden faktiskt är djupt asymmetriska — om jag bara kunde veta om framtiden så väl som jag visste om det förflutna! Detta fångas av T-asymmetrin i den andra termodynamiklagen. , som säger att entropi (den mikroskopiska informationen som inte kan härledas från makroskopisk information) alltid ökar. En möjlig förklaring till detta kan ligga i n universums ursprungliga tillstånd.