第一百四十章对称性

    对称性作为一种数学概念，在物理中有着广泛的推广。当年德国的数学物理学家诺特就提出了著名的诺特定理，把对称性和守恒联系起来了。时间有对称性，空间也有对称性。时间分为时间平移对称性和时间反演对称性。什么是前者呢？物体在今天具有的性质和它在明天具有的性质是一样的。就是无论到了何时物体具有的性质都是不变的。当然，这里说的是当外界作用力不介入的情况。假如温度升高，物体的性质必然有些改变。为什么要叫平移呢？这是因为时间轴是一条直线。虽然时间平移对称性和空间平移对称性是不同的概念，但是思想还是一样的。假如物体不具有上述对称性，根本就无法移动和存活。比如，空间平移对称性。当你去从BJ到上海，你自然还是你。这就是它的含义。当然，无论是绕了多大一圈才到达上海，其最终结果依然是不变的。所以，这里的平移就有泛化的倾向。

    根据诺特定理，一种对称性对应一种守恒。而时间平移对称性对应能量守恒，那么为什么呢？它意味着在时间变化上没有其他的变化，而变化最终都是要以能量来体现。没有变化，自然也没有能量的改变。你可能会说，时间的变化也是变化，也应该由能量体现。注意，我们这里的对称性是对于某个对象说的。时间虽然在变化，但是时间是属于宇宙的而不是属于某个个人的。所以，在考虑变化时是不会把时间的变化统计进去的。由于时间不能离开空间而单独存在，所以它们两个对称性是交织在一起的。当然，空间平移对称性并不是说包罗一切。假如你在海南，然后到了玉树或者XSBN。那么，你回来时的方向是就是不同的。对于像球一样全对称的物体，它就是完全具有平移对称性的。而人只是部分对称的，必然存在方向的不同。你出门时脸朝外，进门时脸脸朝内。于是，这里就有对称性破缺。对称性可以为人带来便利，对称性破缺也是如此。性质即枷锁是我的格言。如果你是一个全对称的物体，那么你做的事情必然就存在单一性。无论是向前、向后，几乎没有太大的区别。

    时间反演对称性就是说一部视频正着看和倒着看虽然感受不同，但是呈现的内容是一样的。假如你可以在某个时刻像倒放视频一样回顾历史，注意这里的回顾是你让过去的事件从你现在所处的时间点开始倒回去。而这个过程中你发现的真相与真实的没有任何差别。这个对称性主要是为了穿越时空奠基。因为这样一来，就算有人回来过去，也不会对过去造成影响。由于时间不能离开空间，所以必然牵涉到空间反演对称性。其实，时间反演对称性和空间反演对称性是不是一回事呢？你想把破碎的重新连接起来，注意不是用胶水粘起来也不是重新用其他方法修补。而是真正让那块破碎的玻璃重新变成一个整体。我们除了回到过去，依靠人力是不行的。不过，依然存在玻璃从物理水平被还原的可能。所以，它们有本质的区别。