Đang chuẩn bị nút TẢI XUỐNG, xin hãy chờ
Tải xuống
Tài liệu tìm hiểu về các đối xứng cơ bản của vũ trụ bao gồm: định lý Noether; đối xứng tròn - Bất biến Gauge; đối xứng P và CP; siêu dẫn điện từ; Thuyết điện-yếu; đối xứng vuông - Bất biến Lorentz; phá vỡ đối xứng tự phát; mô hình chuẩn mở rộng SME (Standard Model Extension). | Về các đối xứng cơ bản của vũ trụ VỀ CÁC ĐỐI XỨNG CƠ BẢN CỦA VŨ TRỤ 1. Định lý Noether Người khám phá ra sự liên quan giữa các định luật bảo toàn và tính chất đối xứng là một nhà toán học nữ người Đức tên là Emmy Noether. Định lý Noether phát biểu rằng: Mỗi đối xứng liên tục của Lagrangian tương ứng với một đại lượng bảo toàn. Đây là cách phát biểu của các nhà vật lý. Đi vào cụ thể, ta có: - Tính đồng nhất của không gian dẫn tới định luật bảo toàn xung lượng. - Tính đồng nhất của thời gian đẫn tới định luật bảo toàn năng lượng. - Tính đẳng hướng của không gian dẫn tới định luận bảo toàn mômen quay. Có lẽ định lý Noether là một định lý cơ bản nhất của vật lý hiện đại. Định lý này thường được trình bày ngay ở đầu các giáo trình về lý thuyết trường. Trong lý thuyết trường thậm chí các thuật ngữ “đối xứng” và “đại lượng bảo toàn” đôi khi được dùng lẫn lộn. Ngoài các định luật bảo toàn trên, thực nghiệm cho thấy trong tự nhiên còn có các định luật bảo toàn sau: - Định luật bảo toàn số baryon: đại khái, tổng số proton và nơtron trong vũ trụ không thay đổi. - Định luật bảo toàn số lepton: tổng số electron và nơtrino của vũ trụ không thay đổi. Cả hai định luật bảo toàn này đều liên quan đến các đối xứng của mô hình chuẩn. Một số trường hợp định lý Noether không ứng dụng được cũng rất hay. Ví dụ 1: Giả sử không gian bị chia ra làm đôi: một nửa là chân không, một nửa là nước. Bây giờ giả sứ ta chiếu một tia sáng về phía mặt nước. Theo quang học, tia sáng sẽ bị khúc xạ, tức là thay đổi hướng lan truyền khi đi từ chân không vào trong môi trường nước. Nhưng ta còn biết ánh sáng làm từ các hạt gọi là photon. Xung lượng của photon là một vectơ hướng theo hướng lan truyền của ánh sáng. Như vậy xung lượng của hạt photon thay đổi khi đi từ chân không vào trong nước. Tại sao xung lượng lại có thể thay đổi được? Ta nhớ lại định lý Noether. Đối với mỗi hạt photon không gian không phải là đồng nhất: một nửa là chân không, một nửa
