Однородность времени - NiNa.Az

Симметрия в физике
Преобразование	Соответствующая инвариантность	Соответствующий закон сохранения
↕ Трансляции времени	Однородность времени	…энергии
⊠ C, P, CP и T-симметрии	Изотропность времени	…чётности
↔ Трансляции пространства	Однородность пространства	…импульса
↺ Вращения пространства	Изотропность пространства	…момента импульса
⇆ Группа Лоренца (бусты)	Относительность лоренц-ковариантность	…движения центра масс
~ Калибровочное преобразование	Калибровочная инвариантность	…заряда

Одноро́дность времени — означает, что все моменты времени равноправны, то есть что если в два любые момента времени все тела замкнутой системы поставить в совершенно одинаковые условия, то начиная с этих моментов все явления в ней будут проходить совершенно одинаково. Однородность — одно из ключевых свойств времени в классической механике. Является фундаментальным обобщением опытных фактов.

Время обладает свойством однородности лишь в инерциальных системах отсчёта. В неинерциальных системах отсчёта время неоднородно.

Все известные законы природы, в том числе для живой материи, подтверждают равномерность хода времени. Например, длина волн света, испущенного атомами далёких звёзд миллиард лет назад, с колоссальной точностью совпадает с длиной волны света, излучаемой атомами в настоящее время.

Время называется однородным, если изменение момента начала любого физического эксперимента при одинаковых начальных условиях не влияет на его результат, то есть физическое явление, осуществлённое в какой-нибудь момент времени может быть в точности воспроизведено в любой последующий момент времени. Время само по себе в случае его однородности не влияет на протекание физических явлений, любой момент времени можно выбрать за начальный и от него вести отсчёт времени. Однородность времени означает независимость законов движения системы от выбора начала отсчёта времени, при течении времени нет чем-либо примечательных, выделенных моментов и безразлично, от какого момента времени идет отсчёт.

Из свойства однородности времени следует фундаментальный физический закон сохранения энергии, из свойств однородности пространства и времени следует закон инерции.

То, что из неравномерности хода времени следует несохранение энергии, можно понять из следующего простого примера. Допустим, что неравномерность хода времени проявляется в периодических изменениях гравитационной постоянной. Тогда закон сохранения энергии нарушался бы в следующем периодическом процессе: подъём грузов вверх при малых значениях гравитационной постоянной и их опускание при больших значениях.

Следует различать однородность и изотропность времени.

Согласно общей теории относительности, скорость течения времени зависит от распределения и движения материи в пространстве. В тех областях пространства, где материя обладает большей энергией, время течёт медленней. В областях пространства с малыми значениями энергии время можно считать однородным.

Трансляции времени

Свойство однородности времени позволяет выделить из всех отображений точек вещественной оси на себя преобразования переноса на оси времени ${\displaystyle P_{0}}$ вида ${\displaystyle g(\tau ):t\rightarrow t+\tau }$, которые называются трансляциями времени. Трансляции времени образуют группу.

См. также

• Изотропность времени
• Закон сохранения энергии

Примечания

1. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Механика. - М., Наука, 1979. - Тираж 50 000 экз. - с. 200
2. Бутиков Е. И., Быков А. А., Кондратьев А. С. Физика для поступающих в вузы. - М., Наука, 1982. - Тираж 300000 экз. - с. 71
3. Ландау Л. Д., Лившиц Е. М. Механика. — М., Наука, 1965. — с. 14
4. Чуянов В. А. Физика от "А" до "Я". - М., Педагогика-Пресс, 2003. - Тираж 5100 экз. - ISBN 5-94054-026-0 - с. 134
5. Мощанский В. Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. - М., Просвещение, 1976. - Тираж 80000 экз. - с. 82
6. Яворский Б. М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. - М., Оникс, 2007. - Тираж 5100 экз. - ISBN 978-5-488-01248-6 - с. 121
7. Савельев И. В. Курс общей физики. Том 1. Механика. Молекулярная физика. - М., Наука, 1987. - Тираж 233000 экз. - с. 75
8. Айзерман М. А. Классическая механика. - М., Наука, 1980. - Тираж 17500 экз. - c. 11
9. Ляховский В. Д., Болохов, А. А. Группы симметрии и элементарные частицы. — Л., ЛГУ, 1983. - с. 9