Pregúntele a Ethan: ¿Cómo conducen las simetrías a leyes de conservación? | de Ethan Siegel | ¡Comienza con una explosión! | abril, 2024

Derivado por primera vez por Emmy Noether, para cada simetría que tiene una teoría, hay una cantidad conservada asociada. Aquí está el enlace profundo.

En este Universo hay ciertas cantidades físicas que, lo que es más importante, siempre se conservan. Leyes como «conservación de energía», «conservación del momento» y «conservación del momento angular» son fundamentos de teorías que van desde la mecánica newtoniana hasta la electrodinámica cuántica y más, y se aplican de la misma manera a los planetas del Sistema Solar. hacer con las colisiones que tienen lugar dentro de los aceleradores de partículas más potentes del mundo. Pero éstas no son sólo leyes empíricas que observamos como verdaderas; son una consecuencia inevitable de ciertas simetrías que muestran estas teorías: una conexión inevitable requerida por el teorema de Noether.

¿Cuál es la conexión? Ese es el tema de la pregunta de esta semana de Kaleberg, quien disfrutó de este artículo anterior sobre simetrías en física y realizó este seguimiento:

«Excelente. Ahora escribe un artículo sobre el teorema de Noether y muestra cómo la simetría conduce a leyes de conservación. ¿No implica la invariancia espacial la conservación del impulso y la invariancia del tiempo no implica la conservación de la energía?