第562章 反物质消失之谜！再次完善大爆炸理(第3页)
1918年，她发表了一篇简短的论文。
在这篇论文里，诺特提出了一个后来深刻影响物理学的理论：诺特定理。
大名鼎鼎的诺特定理，用一句话就可以很好地解释：
“系统中，每个连续】的对称性，都对应着一个守恒量。”注意连续这个词
换句话说：这世上的守恒，来自对称！
好，装逼完毕，到底该怎么理解这句话呢？
在当时的物理学界，能量守恒定律一直是作为某种公理性质的东西。
无数的实验都证明了能量守恒的正确性。
所以，很少有物理学家去考虑能量为什么守恒，其背后是否有更底层的机制。
但是数学家和物理学家不一样，他们喜欢刨根问底。
毕竟数学家们连1+1=2都不放过，凭什么你说能量守恒就守恒。
而诺特研究这个问题后，从
数学上证明了，守恒是因为对称！
能量守恒是因为时间平移的对称性！
形象点说，任何相同的物理过程，在不同的时间进行，其结果是一样的。
比如，你把一个小球从三层楼上抛下去。
假设每次的用力和周围环境都是一样的。
那么不管你是上午抛还是下午抛，今天抛还是明天抛，小球掉落的过程肯定都是一样的。
加速度一样，最后的落地速度一样，等等。
总之，不管你在什么时间做这个实验，过程和结果肯定都是一样的。
这听起来没什么问题吧，和人类的直觉非常相符。
那为什么时间平移对称，就意味着能量守恒呢？
可以这样想。
你把小球拿到三楼后，先不抛，那么是不是小球就具有了势能。
这时，假设时间平移不是对称的，会发生什么？
也许第二天，重力加速度g值就忽然变大了。
那么小球具有的势能也就变大了，很显然，此时能量就不守恒了。
但是无数实验已经证明了，能量是守恒的。
这意味着，时间平移一定是对称的。
这就是诺特定理的内涵。
“守恒定律，源于自然界的对称性。”
它们之间的深刻联系，赋予了物理学更深刻的结构和内涵。
小学三年级我们就学过，物理学中除了能量守恒，还有动量守恒、角动量守恒。
那么它们分别又对应什么对称呢？
动量守恒源自空间平移对称性。
即一个物理过程，无论它发生在空间的哪个位置，都不会随着位置变化而变化。
任何实验在任何时间和任何地点做，其结果都应该是相同的。
否则，人类的科学体系就无法建立。
《三体中，智子为何能封锁地球的基础科学。
因为它让物理学家在不同的时间不同的地点，相同实验做出来的结果却不一样。
所以“物理学不存在了”。
而角动量守恒源自的是空间旋转对称性。
也就是说，任何物理过程在任意方向上的结果都是一样的。
磁场方向朝北和磁场方向朝南，其中电子的运动轨迹都是相同的。
这就是守恒定律和对称性的关系。
是不是感觉很好理解，一下子就能明白了。
甚至你可能会觉得：这不是废话吗？
哪怕是没上过学的人也知道是这样。
没错，当时的物理学家也认为诺特的论文讲的都是废话。
“这不是很显然的结论吗？”
“还需要你从数学上证明？”
“就算证明不出来，又有啥影响吗？物理学界还是正常使用。”
再加上诺特女性的身份，她的论文就没多少人关注了。
而且诺特的本职工作是数学，无法为自己的物理论文背书。
诺特自己也没有把这篇论文放在心上，而是又投入到数学研究当中。
终于，随着她的名气越来越大，1922年，在希尔伯特的极力推荐下，诺特被哥廷根大学聘请为教授。
可悲的是，她的教授职位是没有工资的，这点和同为哥廷根大学教授的玻恩很不同。
所以，玻恩才会无比敬佩诺特，就像他敬佩居里夫人一样。
此刻，当李奇维讲完诺特的理论后，很多人都不以为然。
“哦，我记得我好像看过这篇论文。”
“想法很独特，不过貌似并没有什么实际的理论用处啊。”
“而且这篇论文和反物质有什么联系吗？”
“.”
大部分人都不知道布鲁斯教授是何用意。
就算是和诺特见过几次面的玻恩，也面露疑惑，他问道：
“布鲁斯教授，诺特教授的这篇论文我看过。”
“但它与您所说的反物质比正物质少有什么关系吗？”
李奇维闻言，微微一笑。
他看着玻恩和众人不解的眼神，心中感慨。
诺特定理不仅有用，而且是非常有用。
它为后来的规范对称性理论、量子场论、乃至弦理论都提供了理论框架。
虽然诺特定理本身的内容很简单，但是它代表的物理学意义乃至哲学意义都非常深远。
它揭示了自然界背后的数学美感。
如果说对称是美的象征，那么对称被打破，更是美的极致疯狂！
而李奇维的回答，直接震撼了所有人。
“根据诺特教授的理论，自然界的守恒全部来自对称。”
“不仅是她，很多物理学家都认为，我们的自然界理所应当地是对称的。”
“所以宇宙大爆炸的开始，正物质和反物质应该一样多。”
“因为这样更符合宇宙创世的美感。”
众人皆点点头，他们的心里就是这样想的。
“但是，我做个大胆的畅想。”
“如果我的第二种猜想是正确的，那么是不是意味着，宇宙中的某些现象是不对称的呢？”
“因为某种不对称，所以爆炸瞬间产生的正物质比反物质更多。”
“然后才有了我们现在这个世界。”
“换句话说，我们的宇宙虽然因为对称而美丽，但是它本身却来自不对称！”
轰！
静！
死一般的寂静！
所有人被震撼的目瞪口呆！
“这”
“不可能！绝对不可能！”
(本章完)