Nauki przyrodnicze
MENU
STRONA GŁÓWNA
Przyroda polska
Zdjęcia natury
Fizyka teoretyczna
Biologia teoretyczna
Biochemia
Biologia molekularna
Ornitologia
Rośliny Polski
Botanika
Zoologia
Internetowe ZOO
Związki czynne roślin
Pierwiastki
chemiczne
Chemia nieorg.
Chemia organiczna
Ciekawostki
biologiczne
Ciekawostki
fizyczne
Ciekawostki
chemiczne
Ciekawe książki
Ciekawe strony www
Słownik

INFO
INFO O AUTORZE
KONTAKT

Do działu: FIZYKA TEORETYCZNA →

Emma Noether
(23.03.1882 - 14.04.1935)

Narodowość: Niemka

Emma Amalia Noether jest jedyną kobietą w tej grupie 25 wybitnych fizyków. Właściwie była ona matematyczką, tak zdolną, że sam Einstein wstawiał się za tym, by mogła ona wykładać na uniwersytecie. Największe osiągnięcie Noether należy jednak do fizyki teoretycznej. W 1918 r. udowodniła ona fundamentalne twierdzenie, tzw. twierdzenie Noether, które wiąże symetrie (niezmienniczości) praw ruchu z zachowaniem pewnych wielkości fizycznych.

Niezmienniczość praw ruchu względem przesunięć w przestrzeni oznacza, że są one w każdym punkcie przestrzeni takie same. Każdy punkt przestrzeni jest taki sam i nie ma punktów innych, wyróżnionych. Ta cecha przestrzeni nosi nazwę jednorodności. A więc z jednorodnością przestrzeni ma związek zasada zachowania pędu.

Niezmienniczość praw ruchu względem obrotów w przestrzeni oznacza, że są one w każdym kierunku przestrzeni takie same. Każdy kierunek w przestrzeni jest równoważny i nie ma (średnio) kierunków wyróżnionych. Ta cecha przestrzeni nosi nazwę izotropowości. Z izotropowością przestrzeni ma związek zasada zachowania momentu pędu.

Niezmienniczość praw ruchu względem przesunięć w czasie (tzn. każda chwila w czasie równoważna) wiąże się z zasadą zachowania energii.

SYMETRIE W FIZYCE

Według Hermanna Weyla – wybitnego badacza symetrii:
Przedmiot ma symetrię wtedy, gdy możemy coś z nim zrobić, a mimo to będzie on wyglądać tak jak przed tą operacją.
Innymi słowy, cechuje go niezmienniczość względem pewnej transformacji symetrii.
Myślę, że to co powiedział Weyl jest znakomitą definicją symetrii. Transformacja symetrii może być dla nas łatwo zrozumiała, bo ma swój odpowiednik w działaniach na przedmiotach w świecie wokół nas (np. przesunięcie w przestrzeni, obrót w przestrzeni o dany kąt). Może też być ona matematyczną operacją, jak to się mówi – abstrakcyjną, czyli nie do zademonstrowania w świecie wokół nas i działającą na równanie - postać prawa fizyki. Przykładem może być tu, opisana poniżej transformacja Lorentza, działająca na równania Maxwella czy symetria cechowania. Wtedy to równanie, mimo transformacji symetrii, nie zmienia swojej postaci.

Wymieńmy teraz znane rodzaje symetrii w fizyce:
  • Przesunięcie w przestrzeni.
  • Obrót o dany kąt w przestrzeni.
  • Przesunięcie w czasie
  • .
  • Transformacja Lorentza (prawa fizyki w każdym układzie inercjalnym takie same, tranformacja współrzędnych jednego układu inercjalnego w drugi nie zmienia praw fizyki, z tym, że tych które są całkowicie poprawne, a nie przybliżone).
  • Odbicie lustrzane, tzw. symetria P (inwersja).
  • Odwrócenie w czasie (w prawie fizyki t → -t), tzw. symetria T.
  • Sprzężenie ładunkowe (zamiana materii na odpowiadającą antymaterię), tzw. symetria C.
  • Symetria cechowania (symetria równania, które nie zmienia swej postaci, gdy dokonujemy innego obrotu w każdym czasie i punkcie przestrzeni, tzw. cechowanie lokalne).
  • Supersymetria, zwana pieszczotliwie SUSY (symetria przeprowadzająca bozony (cząstki o spinie całkowitym) w fermiony (cząstki o spinie połówkowym) i odwrotnie.
  • Symetria E(8) x E(8) – skomplikowana symetria występująca w teorii superstrun.
Doświadczenia przeprowadzone w 1956 roku na promieniotwórczych jądrach kobaltu Co60, umieszczonych w polu magnetycznym pokazały, że w przypadku rozpadu słabego (z emisją cząstek beta i antyneutrin) symetria odbicia lustrzanego (P) nie jest zachowana. Postulowano więc, że zawsze zachowana jest kombinacja symetrii CP. Odkryto jednak także odstępstwa od niej. Na dzień dzisiejszy nie odkryto żadnego odstępstwa od symetrii kombinowanej CPT (zamiana materii na odpowiadającą jej antymaterię i odbicie lustrzane i odwrócenie czasu). Uważa się więc, że to CPT jest uniwersalną symetrią przyrody i mówi o tym tzw. twierdzenie CPT.

MACIEJ PANCZYKOWSKI

 Autor wortalu: Maciej Panczykowski, Copyright © 2003-2018 by Maciej Panczykowski