为什么对称性在现代物理学中的地位很重要

Question

如题所述

Answer 1

　　1.对称性现象与对称性地位
　　理论来源于生活，生活就像是孕育一切伟大理论的胚胎，这似乎已经成为一种存在于科学发展中的普遍性规律。无论是身处一家艺术展览画廊，抑或是徜徉在幽静的园林，还是一些古老的建筑，都不难发现一些对称之美
　　由对称性现象总结出对称性定义，进而发展为对称性理论，已经成为一门具有上千年历史的科学研究方法。作为自然界发展而来的一种基本属性，对称性理论在数学、物理、力学等各科学科中都能发挥作用，尤其在现代物理学中占有核心地位。
　　2.对称性在物理学中的效用
　　对称性导致物理相关问题的发生和解决，物理学中，当积累的实践经验尚未从理论上加以领悟，只能把它归到现有理论范围中或尝试建立一套新的理论时，可以运用某些对称性规律，从而发现其中的问题，此时我们把对称性理论的相关知识作为基础，解释其在现实经验材料中的存在，并且这样或那样的调整经验材料，使新的对称性规律在自己新的实验中找到相关的证明。
　　随着物理学本身的发展，对称性的核心作用愈发增强。比如经典力学与量子力学的研究过程中，很多问题的解决都得益于对称性逻辑对问题的简化。在某种程度上，对称性作为简化和处理问题的得力工具，已然成为支持物理理论寻求发展的重要支柱。甚至在整个物质运动规律探索过程中，对称性是核心灵魂。比如，我们所熟知的三大守恒定律无一例外都是对称性促成的效果。其中，能量守恒定律是时间平移对称性导致的，动能守恒定律是空间平移对称性导致的，而角动能守恒定律则是空间旋转对称性导致的。
　　3.对称性对物理教学的启发
　　在传统物理学科教学过程中，可能有些教师只是一味地将一些基本理论、基本公式、基本定理告知于学生，这就导致学生空有理论了解，却不能灵活解题。