Однородность пространства
| 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 простра́нства — тождественность свойств пространства во всех его точках. Она означает, что нет такой точки в пространстве, относительно которой существует некоторая «выделенная» симметрия, все точки пространства равноценны. Все физические явления в одних и тех же условиях, но в различных местах пространства протекают одинаково.
Более точное определение однородности пространства использует понятие замкнутой системы. В незамкнутой системе свойства пространства не одинаковы во всех его точках. Например, для альпиниста положения его у подножья и на вершине Эльбруса отнюдь не эквивалентны. А значит, состояние пространства (однородность) в незамкнутой системе зависит от состояния субъекта (в примере это положение альпиниста относительно вершины).
Однородность пространства означает, что если замкнутую систему тел перенести из одного места пространства в другое, поместив все тела в ней в те же условия, в каком они находились в прежнем положении, то это не отразится на ходе всех последующих явлений.
Пространство обладает свойством однородности лишь в инерциальных системах отсчёта. В неинерциальных системах отсчёта пространство неоднородно.
Результаты любого физического эксперимента в одних и тех начальных условиях не зависят от места в пространстве, где он был произведён. К примеру, измерим период колебаний маятника, полученный результат обозначим как Т1. Теперь перенесём маятник в соседнюю комнату, и проведём то же измерение. Результат запишем как Т2. Оказывается, что Т1=Т2, то есть исход эксперимента не зависит от нашего положения, это и есть проявление однородности пространства.
Однородность — одно из ключевых свойств пространства в классической механике. Оно означает, что параллельный перенос в нём замкнутой системы отсчёта как целого не изменяет механических свойств системы, и, в частности, не влияет на результат измерений.
Из свойства однородности пространства следует фундаментальный физический закон сохранения импульса, из свойств однородности и изотропности пространства и однородности времени следует закон инерции.
Следует различать однородность и изотропность пространства.
Если пространство изотропно вокруг каждой своей точки, то оно однородно в каждой своей точке. Это следует из того, что в случае изотропного пространства каждую его точку вращениями вокруг различных центров можно перевести в любую другую точку.
В общей теории относительности пространство неевклидово и его геометрия меняется с течением времени в зависимости от энергии, которой обладает находящаяся в нём материя. Степень искривления пространства, то есть отклонение от однородности, выраженнее там, где материя обладает большей энергией.
Комментарии
- С поправкой на неинерциальность системы координат, связанной с Землёй, и неоднородность гравитационного поля Земли.
Примечания
- Савельев И. В. Курс общей физики. Том 1. Механика. Молекулярная физика. — М., Наука, 1987. — Тираж 233000 экз. — с. 75
- Айзерман М. А. Классическая механика. — М., Наука, 1980. — Тираж 17500 экз. — c. 11
- Мощанский В. Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. — М., Просвещение, 1976. — Тираж 80000 экз. — с. 82
- Сивухин Д. В. Механика. - М., Наука, 1979. - с. 200
- Ландау Л. Д., Лившиц Е. М. Механика. — М., Наука, 1965. — с. 13-14
- Яворский Б. М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. — М., Оникс, 2007. — Тираж 5100 экз. — ISBN 978-5-488-01248-6 — с. 122
- Бутиков Е. И., Быков А. А., Кондратьев А. С. Физика для поступающих в вузы. — М., Наука, 1982. — Тираж 300000 экз. — с. 71
- Вайнберг С. Первые три минуты. — М.: АСТ, 2019. — ISBN 978-5-17-113740 — С. 42.
- Чуянов В. А. Физика от «А» до «Я». — М., Педагогика-Пресс, 2003. — Тираж 5100 экз. — ISBN 5-94054-026-0 — с. 324
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Однородность пространства, Что такое Однородность пространства? Что означает Однородность пространства?
Simmetriya v fizikePreobrazovanie Sootvetstvuyushaya invariantnost Sootvetstvuyushij zakon sohraneniya Translyacii vremeni Odnorodnost vremeni energii C P CP i T simmetrii Izotropnost vremeni chyotnosti Translyacii prostranstva Odnorodnost prostranstva impulsa Vrasheniya prostranstva Izotropnost prostranstva momenta impulsa Gruppa Lorenca busty Otnositelnost lorenc kovariantnost dvizheniya centra mass Kalibrovochnoe preobrazovanie Kalibrovochnaya invariantnost zaryada Odnoro dnost prostra nstva tozhdestvennost svojstv prostranstva vo vseh ego tochkah Ona oznachaet chto net takoj tochki v prostranstve otnositelno kotoroj sushestvuet nekotoraya vydelennaya simmetriya vse tochki prostranstva ravnocenny Vse fizicheskie yavleniya v odnih i teh zhe usloviyah no v razlichnyh mestah prostranstva protekayut odinakovo Bolee tochnoe opredelenie odnorodnosti prostranstva ispolzuet ponyatie zamknutoj sistemy V nezamknutoj sisteme svojstva prostranstva ne odinakovy vo vseh ego tochkah Naprimer dlya alpinista polozheniya ego u podnozhya i na vershine Elbrusa otnyud ne ekvivalentny A znachit sostoyanie prostranstva odnorodnost v nezamknutoj sisteme zavisit ot sostoyaniya subekta v primere eto polozhenie alpinista otnositelno vershiny Odnorodnost prostranstva oznachaet chto esli zamknutuyu sistemu tel perenesti iz odnogo mesta prostranstva v drugoe pomestiv vse tela v nej v te zhe usloviya v kakom oni nahodilis v prezhnem polozhenii to eto ne otrazitsya na hode vseh posleduyushih yavlenij Prostranstvo obladaet svojstvom odnorodnosti lish v inercialnyh sistemah otschyota V neinercialnyh sistemah otschyota prostranstvo neodnorodno Rezultaty lyubogo fizicheskogo eksperimenta v odnih i teh nachalnyh usloviyah ne zavisyat ot mesta v prostranstve gde on byl proizvedyon K primeru izmerim period kolebanij mayatnika poluchennyj rezultat oboznachim kak T1 Teper perenesyom mayatnik v sosednyuyu komnatu i provedyom to zhe izmerenie Rezultat zapishem kak T2 Okazyvaetsya chto T1 T2 to est ishod eksperimenta ne zavisit ot nashego polozheniya eto i est proyavlenie odnorodnosti prostranstva Odnorodnost odno iz klyuchevyh svojstv prostranstva v klassicheskoj mehanike Ono oznachaet chto parallelnyj perenos v nyom zamknutoj sistemy otschyota kak celogo ne izmenyaet mehanicheskih svojstv sistemy i v chastnosti ne vliyaet na rezultat izmerenij Iz svojstva odnorodnosti prostranstva sleduet fundamentalnyj fizicheskij zakon sohraneniya impulsa iz svojstv odnorodnosti i izotropnosti prostranstva i odnorodnosti vremeni sleduet zakon inercii Sleduet razlichat odnorodnost i izotropnost prostranstva Esli prostranstvo izotropno vokrug kazhdoj svoej tochki to ono odnorodno v kazhdoj svoej tochke Eto sleduet iz togo chto v sluchae izotropnogo prostranstva kazhduyu ego tochku vrasheniyami vokrug razlichnyh centrov mozhno perevesti v lyubuyu druguyu tochku V obshej teorii otnositelnosti prostranstvo neevklidovo i ego geometriya menyaetsya s techeniem vremeni v zavisimosti ot energii kotoroj obladaet nahodyashayasya v nyom materiya Stepen iskrivleniya prostranstva to est otklonenie ot odnorodnosti vyrazhennee tam gde materiya obladaet bolshej energiej KommentariiS popravkoj na neinercialnost sistemy koordinat svyazannoj s Zemlyoj i neodnorodnost gravitacionnogo polya Zemli PrimechaniyaSavelev I V Kurs obshej fiziki Tom 1 Mehanika Molekulyarnaya fizika M Nauka 1987 Tirazh 233000 ekz s 75 Ajzerman M A Klassicheskaya mehanika M Nauka 1980 Tirazh 17500 ekz c 11 Moshanskij V N Formirovanie mirovozzreniya uchashihsya pri izuchenii fiziki M Prosveshenie 1976 Tirazh 80000 ekz s 82 Sivuhin D V Mehanika M Nauka 1979 s 200 Landau L D Livshic E M Mehanika M Nauka 1965 s 13 14 Yavorskij B M Spravochnik po fizike dlya inzhenerov i studentov vuzov M Oniks 2007 Tirazh 5100 ekz ISBN 978 5 488 01248 6 s 122 Butikov E I Bykov A A Kondratev A S Fizika dlya postupayushih v vuzy M Nauka 1982 Tirazh 300000 ekz s 71 Vajnberg S Pervye tri minuty M AST 2019 ISBN 978 5 17 113740 S 42 Chuyanov V A Fizika ot A do Ya M Pedagogika Press 2003 Tirazh 5100 ekz ISBN 5 94054 026 0 s 324
