49. Понятие симметрии. Однородность и изотопность, как свойства пространства и времени.

Симметрия – инвариантность (неизменность) структуры объекта относительно любых приобразований (поворотов, отражений, переносов).

Платон: «Быть прекрасным – значит быть симметричным и равномерным».

В. Гот: Симметрия – понятие, отражающее существующий в природе порядок, пропорциональность и соразмерность между элементами какой-либо системы или объекта природы, упорядоченность, равновесие системы, устойчивость (некий элемент гармонии).

Симметрия – инвариантность по отношению к преобразованию  симметричными могут быть и законы.

Свойства пространства и времени.

Время: 1) Однородность

2) Неприрывность (между двумя моментами времени можно поставить еще один момент)

3) Однонаправленость (причинно-следственные связи; рождение – жизнь – смерть; «стрела времени»)

Пространство:

1. Однородность (отражение симметрии по отношению к переносу)

2. Инвариантность (симметричность систем отсчета)

50. Связь симметрии и пространства и времени, законов сохранения. Теорема Нетер.

Симметрия – инвариантность по отношению к преобразованию  симметричными могут быть и законы.

Законы сохранения и свойства пространства и времени находятся во взаимной связи.

Первое начало термодинамики  обращается внимание на то, что первое начало не указывает направление процесса.  Второе указывает, для чего и существует.

Эмма Нето: теоремы, объединяющие свойства пространства и времени с физическими законами.

Различным видом симметрии физических законов соответствуют определенные законы сохранения, эта связь на столько всеобщая, что ее можно считать наиболее полным отображением понятия сохранения субстанции (материи) и законов, ее описывающих в природе.

В классической механике симметрия выражается в принципе относительности. Равномерное и прямолинейное движение материальной точки в инерциальной системе отсчета с произвольной скоростью значительно меньше скорости звука в вакууме.

Такого рода симметрию можно определить как изотропию пространства и времени. Эти виды симметрии объединены СТО (спец. теор. относит-ти ) в единую симметрию 4х мерного пространства.

Теорема Нетер.

Теорема Нётер утверждает, что каждой непрерывной симметрии физической системы соответствует некоторый закон сохранения. Так, закон сохранения энергии соответствует однородности времени, закон сохранения импульса — однородности пространства, закон сохранения момента импульса — изотропии пространства, закон сохранения электрического заряда — калибровочной симметрии и т. д.

Теорема обычно формулируется для систем, обладающих функционалом действия, и выражает собой инвариантность по отношению к некоторой непрерывной группе преобразований.

51. Принципы суперпозиции полей; принцип неопределенности, принцип дополнительности Бора.

Принцип суперпозиции — один из самых общих законов во многих разделах физики. В самой простой формулировке принцип суперпозиции гласит:

результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил.

Наиболее известен принцип суперпозиции в электростатике, в которой он утверждает, что напряженность электростатического поля, создаваемого в данной точке системой зарядов, есть сумма напряженностей полей отдельных зарядов.

Суперпозиция – принцип независимого действия.

Принцип независимого действия = принцип наложения полей.

Любой неподвижный заряд создает вокруг себя электрическое поле.

Гейзенберг: принцип неопределенности.

Все элементарные частицы обладают волновыми свойствами  рассматривая их, необходимо учитывать волновые свойства.

Бор: принцип дополнительности.

Одними и теми же приборами нельзя изучать различные явления;

Одно явление может включать в себя разные качества.