内特尔定理

编辑:外宾网互动百科 时间:2020-01-19 16:50:38
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在物理学规律的探索过程中,对称性的观念起了非常重要的作用。当人们熟悉了对称性的观念之后,便想要弄清对称性自然规律的关系是什么,如何通过已经观察到的对称性来探索未知的事物。
德国女数学家内特尔(Amalie Emmy Noether)在这方面探索研究中证明了一个重要定理,即内特尔定理。这个定理的得出是理论物理学的重要进展,这个定理首先是在经典物理学中普遍证明的,后来经过推广,很快证明在量子力学范围内也能普遍成立。这个定理指出:如果运动规律在某一不明显依赖于时间的变换下具有不变性,必对应存在一个守恒定律。
按照内特尔定理,物理规律如果具有空间坐标平移不变性,则相应地存在一个守恒定律,即动量守恒定律;物理规律如果具有空间转动不变性,则相应地存在一个守恒定律,即角动量守恒定律;物理规律如果具有时间平移不变性,则相应地存在一个守恒定律,即能量守恒定律。这些守恒定律是在经典物理中早已熟知的,这些对称性涉及的变换都是时空性质上的变换,这些对称性可以分类为时空对称性。粒子物理学的发展揭示出微观粒子(和相应的场)的运动规律具有许多过去不认识的内部对称性。前面已讲到的同位旋和重子数,就是内部对称性所决定的守恒量。
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