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第562章 反物质消失之谜再次完善大爆炸理（第5页）

在希尔伯特的影响下，诺特不仅在数学领域成就斐然，而且还涉足了物理领域。

1918年，她表了一篇简短的论文。

在这篇论文里，诺特提出了一个后来深刻影响物理学的理论：诺特定理。

大名鼎鼎的诺特定理，用一句话就可以很好地解释：

“系统中，每个连续】的对称性，都对应着一个守恒量。”注意连续这个词

换句话说：这世上的守恒，来自对称！

好，装逼完毕，到底该怎么理解这句话呢？

在当时的物理学界，能量守恒定律一直是作为某种公理性质的东西。

无数的实验都证明了能量守恒的正确性。

所以，很少有物理学家去考虑能量为什么守恒，其背后是否有更底层的机制。

但是数学家和物理学家不一样，他们喜欢刨根问底。

毕竟数学家们连1+1=2都不放过，凭什么你说能量守恒就守恒。

而诺特研究这个问题后，从数学上证明了，守恒是因为对称！

能量守恒是因为时间平移的对称性！

形象点说，任何相同的物理过程，在不同的时间进行，其结果是一样的。

比如，你把一个小球从三层楼上抛下去。

假设每次的用力和周围环境都是一样的。

那么不管你是上午抛还是下午抛，今天抛还是明天抛，小球掉落的过程肯定都是一样的。

加度一样，最后的落地度一样，等等。

总之，不管你在什么时间做这个实验，过程和结果肯定都是一样的。

这听起来没什么问题吧，和人类的直觉非常相符。

那为什么时间平移对称，就意味着能量守恒呢？

可以这样想。

你把小球拿到三楼后，先不抛，那么是不是小球就具有了势能。

这时，假设时间平移不是对称的，会生什么？

也许第二天，重力加度g值就忽然变大了。

那么小球具有的势能也就变大了，很显然，此时能量就不守恒了。

但是无数实验已经证明了，能量是守恒的。

这意味着，时间平移一定是对称的。

这就是诺特定理的内涵。

“守恒定律，源于自然界的对称性。”

它们之间的深刻联系，赋予了物理学更深刻的结构和内涵。

小学三年级我们就学过，物理学中除了能量守恒，还有动量守恒、角动量守恒。

那么它们分别又对应什么对称呢？

动量守恒源自空间平移对称性。

即一个物理过程，无论它生在空间的哪个位置，都不会随着位置变化而变化。

任何实验在任何时间和任何地点做，其结果都应该是相同的。

否则，人类的科学体系就无法建立。

《三体中，智子为何能封锁地球的基础科学。

因为它让物理学家在不同的时间不同的地点，相同实验做出来的结果却不一样。

所以“物理学不存在了”。

而角动量守恒源自的是空间旋转对称性。

也就是说，任何物理过程在任意方向上的结果都是一样的。

磁场方向朝北和磁场方向朝南，其中电子的运动轨迹都是相同的。

这就是守恒定律和对称性的关系。

是不是感觉很好理解，一下子就能明白了。