Glossaire

Sélectionnez l'un des mots clés à gauche…

Transformations et symétrieSymétrie en physique

Temps de lecture: ~10 min
Cette page a été traduite automatiquement et peut contenir des erreurs. Veuillez nous contacter si vous souhaitez nous aider à réviser les traductions!

Jusqu'à présent, toutes les symétries que nous avons examinées étaient visuelles dans un certain sens: formes, images ou motifs visibles. En fait, la symétrie peut être un concept beaucoup plus large: l' immunité au changement .

Par exemple, si vous aimez autant le jus de pomme que le jus d'orange, votre préférence est «symétrique» sous la transformation qui permute les pommes et les oranges.

En 1915, le mathématicien allemand Emmy Noether a observé que quelque chose de similaire est vrai pour les lois de la nature .

Par exemple, notre expérience nous dit que les lois de la physique sont les mêmes partout dans l'univers. Peu importe que vous meniez une expérience à Londres, à New York ou sur Mars - les lois de la physique devraient toujours être les mêmes. D'une certaine manière, ils ont une .

De même, peu importe que nous menions une expérience face au Nord, au Sud, à l'Est ou à l'Ouest: les lois de la nature ont .

Et enfin, peu importe que nous menions une expérience aujourd'hui, ou demain, ou dans un an. Les lois de la nature sont «symétriques dans le temps».

F =GMmr2 F =GMmr2

Ces «symétries» peuvent initialement sembler tout à fait dénuées de sens, mais elles peuvent en fait nous en dire beaucoup sur notre univers. Emmy Noether a réussi à prouver que chaque symétrie correspond à une certaine quantité physique qui est conservée .

Par exemple, la symétrie temporelle implique que l' énergie doit être conservée dans notre univers: vous pouvez convertir l'énergie d'un type à un autre (par exemple la lumière en électricité), mais vous ne pouvez jamais créer ou détruire d'énergie. La quantité totale d'énergie dans l'univers restera toujours constante.

CERN is the world’s largest particle accelerator. Scientists smash together fundamental particles at enormous speeds, to learn more about their properties. Can you see the person at the bottom, for size comparison?

The paths taken by particle fragments after a collision

Il s'avère que, simplement en connaissant la symétrie, les physiciens peuvent dériver la plupart des lois de la nature qui régissent notre univers - sans jamais avoir à faire une expérience ou une observation.

La symétrie peut même prédire l'existence de particules fondamentales. Un exemple est le célèbre Higgs Boson : il a été prédit dans les années 1960 par des physiciens théoriciens, mais n'a été observé dans le monde réel qu'en 2012.

Archie