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。
加速度一样,最后的落地速度一样,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,会发生什么?
也许第二天,重力加速度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。
&
本章未完,请点击下一页继续阅读! 第11页 / 共15页