Simetrías
Las simetrías conducen a leyes de conservación (la mayoría de las veces). Las leyes de conservación implican la existencia de simetrías. La mayor parte de la física de hoy comienza con los fundamentos (tal vez incluso a nivel de partículas o de física estadística), desarrolla fórmulas y luego hace preguntas sobre las ecuaciones, como las simetrías observadas. El teorema de Noether fue y es una de las contribuciones más significativas a la Física.
Hay bastantes simetrías que exploramos o identificamos, ya que queremos preguntar “¿Qué tipo de transformación podemos hacer para encontrar invarianzas, cosas que no cambian?” Por ejemplo, la simetría de la traducción temporal conduce a la conservación de la energía ; la traducción espacial conduce a la conservación lineal del momento ; y la rotación espacial conduce a la conservación del momento angular .
Las simetrías pueden ser locales o globales , lo que significa:
- ¿Qué sucede cuando una partícula cargada negativamente se encuentra con una partícula cargada positivamente?
- ¿Cómo es tomar Physics 235abc (Introducción a la supersimetría y teoría de cuerdas) en Caltech?
- ¿Qué evidencia hay de cuantificación del nivel de energía electrónica (en átomos y fuera de ellos)?
- ¿Existe una descripción de la curvatura del espacio-tiempo en un agujero negro que sea mejor que decir que es infinito?
- ¿Por qué se observa superconductividad a baja temperatura?
- global : se mantiene en todas las regiones del espacio-tiempo (generalmente independiente de las coordenadas)
- local : su transformación específica que muestra simetría depende de las coordenadas; esto da lugar a teorías de calibre.
Las simetrías también pueden ser continuas o discretas . Dí algunos ejemplos de simetrías continuas arriba (generalmente están representados por una transformación lineal como [math] t \ to t + \ delta t [/ math] ( cambio temporal ). Una simetría discreta no es continua – la Un ejemplo destacado es la inversión de tiempo, que a menudo se representa con [math] t \ to -t [/ math].
Finalmente, hay simetrías que veo relacionadas con mi campo de investigación actual con Física de Alta Energía. Estos son el CPT y SUSY .
CPT es la simetría de carga-paridad-tiempo . Tenga en cuenta que el modelo estándar establece que “CPT” es una simetría, pero tenemos violaciones de “CP” (cosas que rompen la simetría todos los días). Una simetría de carga simplemente está invirtiendo la carga, reemplazando el protón con el antiprotón , el electrón con el positrón , etc., reemplazando una partícula con su antipartícula correspondiente. Una simetría de paridad solo está invirtiendo ubicaciones espaciales [matemáticas] \ vec {x} \ a – \ vec {x} [/ matemáticas]. Una simetría de tiempo es solo invertir el tiempo. Estas simetrías particulares no son continuas, y generalmente son locales.
SUSY es supersimetría . Esto es lo que sería el tema candente actual en estos días. El modelo estándar tiene las simetrías que he enumerado anteriormente, pero SUSY es una teoría destinada a extender el modelo estándar con la idea de que todos los tipos de bosones tienen un fermión correspondiente, conocido como su partícula (partícula súper simétrica). Por ejemplo: protón y sproton , electrón y selectrón , gluón y gluino , muón y smuon , quark top y quark stop , y así sucesivamente.
Más lecturas realizadas sobre citas de artículos relevantes de Wikipedia sobre cualquiera de los términos en negrita aquí. Un interesante artículo corto: El papel de la simetría en la física fundamental.
