对称

对称在物理学中,概念粒子的性质,如原子和分子保持不变在受到各种对称转换或“操作。“自从早期自然哲学(毕达哥拉斯在公元6世纪公元前),对称布置洞察物理定律和宇宙的本质。这两个20世纪杰出的理论成就,相对论和量子力学,包括对称的一个基本概念。

对称性的应用物理学导致重要的结论是,特定的物理定律,特别是守恒定律,管理对象的行为和粒子几何coordinates-including时不受影响,当它被认为是一个第四维度是转换通过对称操作。物理定律从而保持有效的宇宙中时间和地点。在粒子物理,考虑对称性可以用来推导守恒定律来确定粒子的相互作用可以发生和不能(后者是被禁止的)。对称性在许多其它领域也有应用物理和化学奖的例子,在相对论和量子理论,晶体学,光谱学。晶体和分子可能确实被描述的数量和类型的对称操作可以执行。对称的定量讨论群理论。

是那些可以执行有效的对称操作不改变一个物体的外观。这样操作的数量和类型取决于物体的几何形状的操作应用。对称操作的意义和各种可能说明了考虑广场躺在桌子上。广场,有效的操作是(1)绕其中心旋转90°、180°、270°、360°,(2)反射通过镜像平面垂直于表和运行通过任意两个相反的角落广场或通过任何两个对立的中点,和(3)通过镜子反射平面的平面表。因此有九个对称操作,产生结果的原始广场。一圈会有更高的对称性,因为,例如,它可以通过一个旋转无限多个角度(不仅仅是90°的倍数)给一个完全相同的循环。

亚原子粒子各种属性和特定的影响表现出对称的力量。产生的一个重要属性守恒定律是奇偶校验。在量子力学中所有基本粒子和原子可能被描述的波方程。如果这个波动方程同时反射后仍然保持相同的粒子通过的所有空间坐标的起源坐标系统据说,那么即使平价。如果这样的同时反映结果的波动方程不同于最初的波动方程仅在符号,那么粒子是奇校验。的整体平价粒子的集合,例如分子,被发现是在物理过程和反应随时间不变;这一事实表示为宇称守恒定律。在亚原子层面,然而,平价不是由于守恒的反应弱力。

基本粒子还说有内部对称性;这些对称性是有用的在导致粒子和分类选择规则。这样一个内部对称重子数类的,这是一个属性的粒子强子。强子被称为重子数为零介子,那些数+ 1重子。通过对称一定存在另一个类的粒子的重子数−1;这些都是反物质同行称为反重子的重子。重子数守恒在核相互作用。