對稱性和守恆定律

稱守恆律

    

稱觀察客觀形征形識，例六形具六角稱，圓形具軸稱，具左右稱，連續具移稱，鏡稱。稱項則，廣泛建築、造型藝術藝術。移植稱概念研究規律征，精確化，換聯繫。況確規則系況另況換，例旋轉某角旋轉角，移段距離移段換規則。稱則義某形某換保持質。稱味某辨測量。例規律具空移換稱，空絕，選擇空坐標，規律保持形式，即絕置測量；規律具移換稱，存絕零。

物理學關於對稱性探索的一個重要進展是建立諾特定理，定理指出，如果運動定律在某一變換下具有不變性，必相應地存在一條守恆定律。簡言之，物理定律的一種對稱性，對應地存在一條守恆定律。例如，運動定律的空間平移對稱性導致動量守恆定律，時間平移對稱性導致能量守恆定律，空間旋轉對稱性（空間各向同性）導致角動量守恆定律。上述經典物理範圍內的對稱性和守恆定律相聯繫的諾特定理後來經過推廣，在量子力學範圍內也成立。在量子力學和粒子物理學中，又引入了一些新的內部自由度，認識了一些新的抽象空間的對稱性以及與之相應的守恆定律。

對稱性和守恆定律取決於相互作用的性質，相互作用類型不同有不同的結果。例如強相互作用和電磁相互作用下，粒子的運動具有空間反演對稱性。空間反演是指空間坐標相對於坐標原點的變換，即將坐標 x、y、z 換成－x、－y、－z的變換。空間反演對稱性導致宇稱守恆。然而在弱相互作用下，粒子的運動不存在空間反演對稱性和宇稱守恆。這個曾經使物理學家們確信無疑普遍成立的宇稱守恆定律於1956年經李政道和楊振寧仔細分析當時的實驗資料，指出弱作用下宇稱守恆定律不成立，不久被吳健雄等人以確鑿的實驗所證實。

表中給出對稱性和守恆定律之間的聯繫以及不同相互作用下的表現。

對物質運動基本規律的探索中，對稱性和守恆定律的研究佔有重要的地位。從歷史發展過程來看，無論是經典物理學還是近代物理學，一些重要的守恆定律常常早於普遍的運動規律而被認識。質量守恆、能量守恆、動量守恆、電荷守恆就是人們最早認識的一批守恆定律。這些守恆定律的確立為後來認識普遍運動規律提供了線索和啟示。對稱性和守恆定律之間的聯繫，提供了從分析對稱性入手來研究守恆定律。