СИМЕТРІЇ ПРИНЦИП
(у науці) - евристичний та методологічний принцип наукового дослідження, відповідно до якого певні властивості та взаємозв'язки об'єктів, що формулюються як закони у складі наукових теорій, інваріантні щодо деяких перетворень (становлять групу симетрії); у цьому сенсі принцип симетрії можна розуміти як деяке узагальнення принципів відносності, інваріантності (див. також Простоти принцип). Напр., релятивістська симетрія (в рамках спеціальної теорії відносності) полягає в тому, що закони зміни станів фізичних систем інваріантні в будь-яких координатних системах, що знаходяться відносно один одного в поступовому поступальному русі; при цьому швидкість світла в будь-якій системі координат постійна і незалежна від того, спочиває або рухається джерело світла (Ейнштейн). У рамках загальної теорії відносності до групи симетрії включені всі закони, що визначають властивості простору-часу та включають лише динамічні змінні. Ґрунтуючись на понятті «повного опису фізичної системи», що включає однозначні визначення рухів усіх частинок і напруженостей полів у всіх просторово-часових точках, можна звести принцип симетрії до таких положень: 1) повний опис зберігається при всіх перетвореннях у будь-яких еквівалентних системах координат; 2) всі рухи, можливі в одній системі координат, можливі у всіх еквівалентних системах; 3) рівняння руху інваріантні у всіх еквівалентних системах (формулювання Хаага-Вігнера).
Принцип симетрії сприяє виявленню структури фізичних теорій і взаємозв'язку які у них законів. Це дозволяє встановлювати систематичні відносини між теоріями у межах єдиної науково-дослідної програми чи зіставляти такі програми. Конкретнівиди симетрії можуть відрізнятися за рівнем спільності та стійкості (опір емпіричним спростуванням); до найбільш загальних і стабільних відносяться релятивістська симетрія, а також симетрії, пов'язані із законами збереження (цей зв'язок може бути досліджений на підставі теорем Нетер, що встановлюють співвідношення між фундаментальними групами симетрії, динамічними законами та фізичними параметрами, для яких виконуються закони збереження). Однак будь-які симетрії є емпіричними узагальненнями; у цьому сенсі принципово можливі відкриття фактів порушення симетрії (напр., порушення парності у слабких взаємодіях) чи відкриття нових, які раніше не фіксувалися типів симетрії (напр., у фізиці елементарних частинок).
Принцип симетрії відіграв значну роль формуванні «Ерлангенської програми» Ф. Клейна як загальний метод визначення структури та способу побудови широкого класу геометрій (1873). У фізиці теоретико-інваріантні ідеї та принцип симетрії набули особливої значущості з розвитком релятивістської механіки та подальшої «геометризації» фізики, ставши методологічною основою прогнозу щодо виникнення нових напрямків теоретичного аналізу в цій галузі. У зв'язку з цим виявилися плідними типології та класифікації типів симетрії, різних модифікацій та обмежень «ерлангенського» підходу.
У методологічному плані принцип симетрії може вказувати джерела та способи можливих вирішень проблемних ситуацій у науці, які пов'язані з виявленням не відомих раніше симетрії або з порушеннями встановлених симетрій. Напр., ньютонівська механіка може розглядатися як вирішення проблемної ситуації, що виникла з виявленням Кеплером симетричних закономірностей руху планет, які не могли бутипослідовно поєднані з механікою Галілея; емпіричні формули розподілу спектральних ліній Бальмера (1885) і Пашена (1908), що свідчать про симетрію у структурі атома водню, отримали теоретичне пояснення у першій квантовій теорії (Н. Бор), а потім у квантовій механіці; відкриття порушень фундаментальних фізичних симетрії (Лі та Янг, С. By, Дж. Кронін та ін.) стали найпотужнішим стимулом прогресу в теоретичній фізиці, що багато в чому визначався методологічною установкою на збереження симетрії та пов'язаною з цим перебудовою основ фізики слабких взаємодій. також ст. Симетрія.
Нові властивості симетрії елементарних частинок. М., 1957; Вігнер Е. Етюди про симетрію. М„ 1971; Методологічні засади фізики: історія та сучасність. М., 1974; Візгін В, П. Ерлангенська програма та фізика. М., 1975.
Інші новини по темі:
Будь ласка, розмістіть посилання на цю сторінку на своєму веб-сайті: