平面和球面的根本物理差别:对称性
最近物理学界孕育着风云,沉静已久的物理学界突破连连,物理要变天了,有物理大佬如此说。 但外面物理还没有变天。万维的物理已经变天了。地球是平的还是圆的,转还是不转的几百年前的陈旧问题被重新提出来。科学往往敌不过政治。提出大学时候就做过傅科摆实验的物理博士已经为此被众人打假,扫地出门,赶到五七干校去了。 那么地球到底是平的还是圆的呢?我们先来看看平面和球面在物理上有什么不同。平面和球面的物理差别其实很简单,在于它们的不同的对称性。 对称性是物理的最基本最重要的性质。对称性可以表现在多方面。阴阳,正负都是一种对称。李政道说, 宇宙的全部动力学产生于似乎是静态的阴阳两极对峙。其实,早在哥白尼、伽利略之前屈原就知道地球只能是圆的。只是没有从物理学实验上证明。 物理学家们坚信有暗物质,也是出于对物质对称性的坚信。 为简单起见,我们来看相同粒子组成的系统。在不同的条件如压力温度下系统可以具有不同的对称性。如液体和晶体, 我们叫系统的不同的相。系统从一种对称性转变到另一种对称性是一种常见的相变。现实中大多数相变都伴随着某种对称性破缺,symmetry breaking。我们很容易用计算机模似这样的抽象的系统和相变。 所以,抽象的,不具有其他物理性质的平面和球面也有其根本的物理差别,就是它们的不同的对称性。 回到地球到底是平的还是圆的,其实稳定的星体基本是球体可以说出很多原因。但最根本的原因还是宇宙的对称性,就是在大尺度上宇宙在任何一点上都是各向同性的。所以,地球只能是圆的. 因为对称性的需要. 有人要问,宇宙不是由大爆炸而成,还在向外膨胀吗?怎么在任何一点都是各向同性? 这就留作附加题作业了。 |