Symetrie ve fyzice | ||
---|---|---|
proměna | Odpovídající invariance |
Odpovídající zákon zachování |
↕ Čas vysílání | Jednotnost času |
…energie |
⊠ C , P , CP a T - symetrie | Časová izotropie |
... parita |
↔ Vysílací prostor | Homogenita prostoru |
…impuls |
↺ Rotace prostoru | Izotropie prostoru |
… hybnost |
⇆ Lorentzova skupina (posílení) | Relativity Lorentzova kovariance |
…pohyby těžiště |
~ Transformace měřidla | Invariance měřidla | ... nabít |
Invariance ve fyzice je základním pojmem, což znamená nezávislost fyzikálních zákonů na konkrétních situacích, ve kterých jsou stanoveny, a na způsobu, jakým jsou tyto situace popsány [1] [2] . Invariance fyzikální veličiny znamená její nezávislost na způsobu popisu (konstantnost vzhledem k některým transformacím, např. k transformacím souřadnic a času při přechodu z jedné inerciální vztažné soustavy do druhé) nebo invarianci této veličiny při fyzikální změna podmínek [3] [4] [5 ] [6] . Příklady: energie , složky hybnosti a momentu hybnosti v uzavřených systémech .
Invarianty se také nazývají veličiny, které jsou nezávislé na podmínkách pozorování, zejména - na vztažné soustavě - například interval v teorii relativity je v tomto smyslu invariantní. Časový interval mezi dvěma událostmi, stejně jako vzdálenost mezi nimi (místy událostí) pro pozorovatele pohybující se různými směry různou rychlostí, budou různé, ale interval mezi těmito událostmi bude pro všechny pozorovatele stejný. Do této kategorie patří také například rychlost světla ve vakuu. Takové veličiny, v závislosti na třídě vztažných systémů, při přechodu, mezi kterými je zachována invariance dané veličiny, nazýváme Lorentzovy invarianty (invarianty Lorentzovy grupy ) nebo invarianty grupy obecných transformací souřadnic (uvažované v obecné teorie relativity ); pro newtonovskou fyziku může mít také smysl uvažovat o invarianci v rámci Galileových transformací (složky zrychlení a síly jsou při takových transformacích invariantní).
Pojem invariance (invarianty) ve fyzice je v souladu s konceptem akceptovaným v matematice " invariant transformací (skupin transformací) " (ta či ona specifická skupina transformací - časové posuny, Lorentzovy transformace atd.).