Принципы симметрии и законы сохранения

Изучение физических процессов макро- и микромира обнаруживает такую их особенность как инвариантность (сохранение) некоторых физических величин. Это выражается в законах сохранения. Например, энергии, импульса, электрического заряда, барионного и лептонного зарядов и т.д. Законы сохранения выражают свойства симметрии как фундаментального свойства мира. Симметрия проявляется, например, в существовании правого и левого, частиц и античастиц, зарядовой симметрии кварков и т.д.

Однородность пространства и времени и изотропность времени означают инвариантность системы по отношению к определенным преобразованиям переменных. Однородность времени – по отношению к сдвигам времени, т.е. к изменению системы отчета, соответствует закон сохранения энергии; однородность пространства по отношению к сдвигам в пространстве, т.е. переносу начала координат - закон сохранения импульса; изотропность пространства по отношению к повороту осей системы координат – закон сохранения момента импульса.

ПОЛОЖЕНИЯ И ПРИНЦИПЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

Квантовая механика учитывает тот факт, что энергия на микроуровне изменяется дискретно (квантами), что микрочастицы обладают двойственной природой (дуализм волна - частица). Эти факты указывают на то, что законы классической физики неприменимы к микропроцессам, что идеал научного знания необходимо изменить. Это изменение состоит в том, что одновременно с абсолютной точностью нельзя измерить такие величины как скорость и координату, момент времени и энергию. Эта специфика микромира нашла свое выражение в соотношениях неопределенностей Гейзенберга и принципе дополнительности Бора.

Принцип неопределённости Гейзенберга – невозможно одновременно точно измерить две сопряжённые величины (координаты частицы и её импульс).

Принцип дополнительности Бора – волновое и корпускулярное описания микропроцессов не исключают и не заменяют, а взаимно дополняют друг друга.

Законы квантовой механики описывают процессы только как вероятностные, а не как однозначно определяемые.