| Symmetri i fysik | ||
|---|---|---|
| omvandling | Motsvarande invarians |
Motsvarande fredningslag _ |
| ↕ Sändningstid _ | Tidens enhetlighet |
…energi |
| ⊠ C , P , CP och T - symmetrier | Tidsisotropi _ |
... paritet |
| ↔ Sändningsutrymme _ | Rymdens homogenitet |
…impuls |
| ↺ Rotation av rymden | Isotropi av rymden |
… fart |
| ⇆ Lorentz-grupp (boostar) | Relativitet Lorentz kovarians |
… masscentrums rörelser |
| ~ Mätare transformation | Mätarinvarians | ... ladda |
Rymdens homogenitet är identiteten hos rymdens egenskaper på alla dess punkter [1] . Det betyder att det inte finns någon sådan punkt i rymden med avseende på vilken det finns någon "utmärkt" symmetri, alla punkter i rymden är likvärdiga [2] . Alla fysiska fenomen under samma förhållanden, men på olika platser i rymden, fortskrider på samma sätt [3] .
En mer exakt definition av rummets homogenitet använder begreppet ett slutet system . I ett icke-slutet system är rymdens egenskaper inte desamma på alla dess punkter. Till exempel för en klättrare är hans positioner vid foten och på toppen av Elbrus inte på något sätt likvärdiga. [4] Så, tillståndet i rymden (homogenitet) i ett öppet system beror på tillståndet hos subjektet (i exemplet är detta klättrarens position i förhållande till toppen).
Rymdens homogenitet innebär att om ett slutet system av kroppar överförs från en plats i rymden till en annan, och placerar alla kroppar i det i samma förhållanden som de var i den tidigare positionen, så kommer detta inte att påverka förloppet för alla efterföljande fenomen. [fyra]
Rymden har egenskapen homogenitet endast i tröghetsreferensramar . I icke-tröghetsreferensramar är utrymmet olikformigt [5] .
Resultaten av något fysiskt experiment under samma initiala förhållanden beror inte på platsen i rymden där det utfördes. Låt oss till exempel mäta svängningsperioden för pendeln , resultatet kommer att betecknas som T 1 . Låt oss nu flytta pendeln till nästa rum och göra samma mått. Vi skriver resultatet som T 2 . Det visar sig att T 1 =T 2 [komm 1] , det vill säga resultatet av experimentet beror inte på vår position, detta är en manifestation av rummets homogenitet.
Homogenitet är en av rymdens nyckelegenskaper inom klassisk mekanik . Det betyder att den parallella överföringen av en sluten referensram som helhet i den inte ändrar systemets mekaniska egenskaper, och i synnerhet inte påverkar resultatet av mätningar [6] [7] .
Den grundläggande fysiska lagen om bevarande av rörelsemängd följer av egenskapen homogenitet i rummet, och tröghetslagen följer av egenskaperna homogenitet och isotropi av rymden och tidens homogenitet [5] .
Det är nödvändigt att skilja mellan homogenitet och isotropi av rymden .
Om rymden är isotrop runt var och en av dess punkter, så är den homogen vid var och en av dess punkter. Detta följer av det faktum att i fallet med ett isotropiskt utrymme kan var och en av dess punkter överföras till vilken annan punkt som helst genom rotationer runt olika centra. [åtta]
I allmän relativitetsteori är rymden icke- euklidisk och dess geometri förändras över tiden beroende på den energi som materien i den har. Graden av rymdens krökning, det vill säga avvikelsen från enhetlighet, är mer uttalad där materia har mer energi [9] .