雖然不知道題主所說的倒放的世界指的是時間倒放還是空間倒放,但是作為一個科學領域的優質作者,尤其是專門回答物理問題的作者來說,還是很願意回答您的這個問題。我的答案是物理定律沒有變化,這裡面涉及到對稱性、因果律和守恆定律。接下來咱們就聊聊這個看似簡單,實則深刻的物理問題。
對稱性的概念最初起源於生活,在藝術、建築等領域中,所謂的對稱性通常是指左右對稱,比如人和動物都是左右對稱的。很多的建築都是左右對稱,也有很多是軸對稱等等。在物理學中,對稱性是個非常深刻的問題。尤其是在量子力學當中,對稱性的概念非常重要。
物理學中的對稱是指一個系統經過一系列的操作之後,這個系統的狀態在這個操作之下不變,我們就說這個操作是一個對稱操作,對應的狀態叫做對稱狀態。比如軸對稱圖形轉過360度。一個靜止不變的系統對任何時間間隔的時間平移都表現出不變性,而一個週期性變化的系統只對週期倍數的時間平移不變,它們都具有一定的時間平移對稱性。
前面提到的對稱性案例是指某個系統或者是具體事務的對稱性,物理定律的對稱性是指經過一定的操作之後,物理定律的形式保持不變。因此物理定律的對稱性又叫做不變性,這類對稱性在物理學中具有深刻的意義。
2.1、物理定律的空間平移對稱性。比如,我們在空間某處做一個物理實驗,然後將這套裝置連同影響這個實驗的一切外部因素都平移到另外一處,如果給定相同的初始條件,實驗將會以完全相同的方式進行。這意味著,空間各處對物理定律是一樣的,所以又叫做空間的均勻性。
2.2、物理定律的轉動對稱性。把上面的實驗轉一個角度,則在相同的初始條件下,實驗也會以完全相同的方式進行,這說明物理定律沒有因為轉動而發生變化。這就是物理定律的轉動對稱性。這表明空間各個方向對物理定律是一樣的,這叫做空間的各向同性。
2.3、物理定律的時間平移對稱性。還是用上面那個實驗的例子,不論在什麼時候開始做實驗,我們都會得到完全一樣的結果,這個事實表示了物理定律的時間平移對稱性。
自然規律反映了事物之間的因果關係。所謂因果關係,就是在一定條件下出現一定的現象,這種情況下我們把條件成為原因,現象稱為結果。要構成一個穩定的因果關係,最重要的需要有兩條:可重複性和可預見性,其實這就是科學本身存在的必要前提。換句話說,就是相同的原因必定產生相同的結果。
在物理學中,每一條對稱性都對應著一條守恆定律。以能力守恆定律為例:
從宏觀的角度看,物體系有保守系和非保守系之分,前者機械能守恆,而後者不能。從微觀的角度看,無所謂耗散力,在一切系統中,粒子之間的相互作用可以透過相互作用勢來表達。
時間均勻性,或者說是時間平移不變性意味著,這種相互作用勢只與兩個例子之間的相對位置有關,也就是說,對於同樣的相對位置,粒子之間的相互作用勢不隨時間改變。所以系統的總能量自然是守恆的。
透過我們前面的簡單介紹,小夥伴們應該明白,不論是一個怎麼樣的“倒放”世界,物理定律的形式都是不變的。
沒有理解你說的倒放是什麼意思,宇宙沒有正倒之分,也沒有上下之分。如果再提升到哲學層面,宇宙更沒有大小、有無之分,宇宙可能是真實的,也可能是虛擬的。
雖然不知道題主所說的倒放的世界指的是時間倒放還是空間倒放,但是作為一個科學領域的優質作者,尤其是專門回答物理問題的作者來說,還是很願意回答您的這個問題。我的答案是物理定律沒有變化,這裡面涉及到對稱性、因果律和守恆定律。接下來咱們就聊聊這個看似簡單,實則深刻的物理問題。
一、什麼是對稱性對稱性的概念最初起源於生活,在藝術、建築等領域中,所謂的對稱性通常是指左右對稱,比如人和動物都是左右對稱的。很多的建築都是左右對稱,也有很多是軸對稱等等。在物理學中,對稱性是個非常深刻的問題。尤其是在量子力學當中,對稱性的概念非常重要。
物理學中的對稱是指一個系統經過一系列的操作之後,這個系統的狀態在這個操作之下不變,我們就說這個操作是一個對稱操作,對應的狀態叫做對稱狀態。比如軸對稱圖形轉過360度。一個靜止不變的系統對任何時間間隔的時間平移都表現出不變性,而一個週期性變化的系統只對週期倍數的時間平移不變,它們都具有一定的時間平移對稱性。
二、物理定律的對稱性前面提到的對稱性案例是指某個系統或者是具體事務的對稱性,物理定律的對稱性是指經過一定的操作之後,物理定律的形式保持不變。因此物理定律的對稱性又叫做不變性,這類對稱性在物理學中具有深刻的意義。
2.1、物理定律的空間平移對稱性。比如,我們在空間某處做一個物理實驗,然後將這套裝置連同影響這個實驗的一切外部因素都平移到另外一處,如果給定相同的初始條件,實驗將會以完全相同的方式進行。這意味著,空間各處對物理定律是一樣的,所以又叫做空間的均勻性。
2.2、物理定律的轉動對稱性。把上面的實驗轉一個角度,則在相同的初始條件下,實驗也會以完全相同的方式進行,這說明物理定律沒有因為轉動而發生變化。這就是物理定律的轉動對稱性。這表明空間各個方向對物理定律是一樣的,這叫做空間的各向同性。
2.3、物理定律的時間平移對稱性。還是用上面那個實驗的例子,不論在什麼時候開始做實驗,我們都會得到完全一樣的結果,這個事實表示了物理定律的時間平移對稱性。
三、因果關係和對稱性原理自然規律反映了事物之間的因果關係。所謂因果關係,就是在一定條件下出現一定的現象,這種情況下我們把條件成為原因,現象稱為結果。要構成一個穩定的因果關係,最重要的需要有兩條:可重複性和可預見性,其實這就是科學本身存在的必要前提。換句話說,就是相同的原因必定產生相同的結果。
四、守恆定律與對稱性在物理學中,每一條對稱性都對應著一條守恆定律。以能力守恆定律為例:
從宏觀的角度看,物體系有保守系和非保守系之分,前者機械能守恆,而後者不能。從微觀的角度看,無所謂耗散力,在一切系統中,粒子之間的相互作用可以透過相互作用勢來表達。
時間均勻性,或者說是時間平移不變性意味著,這種相互作用勢只與兩個例子之間的相對位置有關,也就是說,對於同樣的相對位置,粒子之間的相互作用勢不隨時間改變。所以系統的總能量自然是守恆的。
結束語透過我們前面的簡單介紹,小夥伴們應該明白,不論是一個怎麼樣的“倒放”世界,物理定律的形式都是不變的。