Beste Antwort
Es gibt Raum-Zeit-Symmetrien, die die Poincare-Gruppe im flachen Raum bilden (und lokal wahr in gekrümmten Raum). Es gibt 10 verschiedene Symmetrien der Poincare-Gruppe, von denen einige die zeitliche Wirkung betreffen.
Diese Symmetrien sind
- 1: Zeitübersetzungsinvarianz
- 3: räumliche Translationsinvarianz von 3 räumlichen Dimensionen
- 3: räumliche Rotationen um 3 räumliche Achsen
- 3: Geschwindigkeitssteigerungen in 3 räumlichen Richtungen
und sind kontinuierliche Symmetrie, was bedeutet, dass es unendlich viele Symmetrien gibt, die durch eine Zahl parametrisiert werden.
Der erste und der letzte Akt auf die Zeit. Das wichtigste für diese Frage ist die Invarianz der Zeitübersetzung. Diese Symmetrie wirkt als t \ rightarrow t + \ epsilon, wobei \ epsilon der Parameter ist, der angibt, um wie viel Sie die Zeit vorwärts oder rückwärts verschieben. Diese Symmetrie bedeutet, dass die Naturgesetze im vorherigen Moment dieselben sind wie jetzt.
Die anderen Symmetrien, die auf die Zeit wirken, sind die Boosts, die den Bezugsrahmen ändern: Dies bedeutet, dass die Naturgesetze in einem sich bewegenden Rahmen im Vergleich zu einem ruhenden Rahmen gleich sind. Dies bedeutet, dass es keinen gibt Konzept der Ruhe, weil die Naturgesetze eines nicht als etwas Besonderes herausgreifen. Die Symmetrien wirken auf die Zeit als ct \ rightarrow \ cosh \ beta \, ct + \ sinh \ beta \, xx \ rightarrow \ cosh \ beta \, x + \ sinh \ beta \, ct wobei \ cosh ^ 2 \ beta – \ sinh ^ 2 \ beta = 1 sind die hyperbolischen Funktionen wie \ cos \ theta \ text {und} \ sin \ theta sind Kreisfunktionen. Hier ist \ beta der Parameter. Es gibt ähnliche Richtungen in y- und z-Richtung.
Es gibt auch eine diskrete Symmetrie: Zeitumkehrsymmetrie, die t \ rightarrow – t annimmt. Dies stellt sich nicht als exakte Symmetrie heraus, sondern als Kombination aus Zeitumkehrsymmetrie, räumlicher Umkehrsymmetrie und Ladungskonjugationssymmetrie ist eine exakte Symmetrie (bekannt als CPT).
Wie auch immer, diese Symmetrien wirken auf Zeit und sind „Zeitsymmetrien“.
Antwort
Es gibt zwei Arten von Zeitsymmetrien.
Die Zeit ist morgen dieselbe wie heute . Dies ist eine Übersetzungssymmetrie. Technisch bedeutet dies, dass wenn die Gleichungen der Physik unter der Änderung der Variablen $ t \ rightarrow t + t\_0 $ unveränderlich sind. Emmy Noether bewies, dass diese Zeitsymmetrie dem Gesetz der Energieerhaltung entspricht. Es ist eindeutig eine der wichtigsten Annahmen, die wir ständig über die Gesetze der Physik machen. Wenn die Gesetze der Physik morgen nicht mehr dieselben wären wie heute, wäre es unmöglich, Physik zu betreiben.
Zukunft ist dieselbe wie Vergangenheit . Dies ist die T-Symmetrie und entspricht der Änderung der Variablen $ t \ rightarrow -t $. Die meisten Gesetze der Physik erfüllen diese Symmetrie, wie Newtons Gesetze, Einsteins Gesetze, grundlegende Quantenmechanik … In der Quantenfeldtheorie erfüllt jedoch ein Teilchen namens Kaon nicht die T-Symmetrie (aber es erfüllt CPT ). Außerdem zeigt unsere alltägliche Erfahrung, dass Vergangenheit und Zukunft tatsächlich zutiefst asymmetrisch sind – wenn ich nur über die Zukunft und die Vergangenheit Bescheid wissen könnte! Dies wird durch die T-Asymmetrie des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik erfasst Dies besagt, dass die Entropie (die mikroskopische Information, die nicht aus der makroskopischen Information abgeleitet werden kann) immer zunimmt. Eine mögliche Erklärung hierfür könnte i sein n den Anfangszustand des Universums.