I fysikken har kjennskap til symmetriegenskaper ved naturen stor betydning. Prosesser som gjentar seg på samme måte er symmetriske, så lenge alle ytre forhold er identiske. Forandres enkelte forhold, forløper prosessen annerledes, men enkelte egenskaper eller størrelser vil være uforandret. Prosessene har da fremdeles en viss symmetri.

Symmetriegenskapene uttrykkes ved fysiske lover, konserverings- eller bevaringslover. Man sier også at disse lovene gir uttrykk for invarianser, dvs. for at forhold mellom bestemte fysiske størrelser kan uttrykkes uavhengig av spesielle koordinatsystemer. Se relativitetsteori. Av symmetrilovene kan man avlede bevegelseskonstanter og bevaringssatser ved transformasjoner, dvs. ved å forandre, bytte om eller skifte tegn på størrelsene etter bestemte regler. Man skiller mellom transformasjoner i tidrommet og slike som er uavhengige av tidrommet. Transformasjoner i tidrommet (translasjon eller forskyvning og rotasjon eller dreining) skal være i overensstemmelse med relativitetsteorien (Lorentz-invariante). Av slike transformasjoner følger konserveringssatser for energi, impuls, spinn og, i kvantemekanikken, dessuten klassifisering av partikler etter indre rotasjon (egenspinn) i fermioner og bosoner (se statistisk mekanikk).

Kjennskap til symmetrilovene gir grunnlag for forståelse av hvorledes partikler kan gå sammen, struktureres, i større systemer, f.eks. atomer og molekyler i krystallgittere. Lovene anvendes også for å forklare ordningen av atomer og elektroner i molekyler og de karakteristiske spektra, rotasjons- og vibrasjonsspektra, som står i nær sammenheng med forandringer i molekylstrukturen. På tilsvarende måte brukes symmetrilovene også for å forklare strukturen av atomkjerner som er bygd opp av protoner og nøytroner.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.