Symmetrien werden in der Wissenschafts- und Kulturgeschichte als grundlegende Ordnungsmodelle verwendet. Damit stellt sich die Frage, ob sie von Menschen bloß ausgedacht wurden, um die Vielfalt der Erscheinungen zu ordnen, ob sie gar nur einem ästhetischen Bedürfnis entspringen oder ob es sich um Grundstrukturen der Natur handelt, die unabhängig vom Menschen existieren. In der Antike jedenfalls wurden Erkenntnis, Kunst und Natur aus einer gemeinsamen symmetrischen Grundordnung verstanden. In der Neuzeit bricht diese Einheit von Natur- und Humanwissenschaften auseinander. In der Kunst werden Symmetrien und Symmetriebrechungen auf subjektive Geschmacksurteile bezogen. In Mathematik und Naturwissenschaften bleiben Symmetrien und Symmetriebrechungen fundamentale Annahmen der Naturbeschreibung, deren Anwendung von der Entstehung der Urmaterie bis zur Evolution des Lebens reicht. Tatsächlich hängen aktuelle Entdeckungen und Gesetze in Kosmologie, Physik, Chemie und Biologie mit Symmetrie und Symmetriebrechungen zusammen. Ob aber diese mathematischen Strukturen tatsächlich fundamentalen Naturgesetzen entsprechen, entscheiden wie immer in der Physik am Ende Beobachtung, Messung und Experiment.
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Ein einfaches Beispiel: Globale Phasentransformationen ψ(x,t) → ψ‘(x,t) = eiαψ(x,t) für ein Materiefeld ψ(x,t) mit Phase α konstant für alle Punkte (x,t) der Raum-Zeit lassen Feldgleichungen invariant. Lokale Phasentransformationen ψ(x,t) → ψ′(x,t) = eiα(x,t)ψ(x,t) mit lokal sich verändernder Phase α(x,t) lassen Feldgleichungen von ψ(x,t) nicht invariant (z. B. Schrödinger-Gleichung, relativistische Wellengleichung eines freien Teilchens). Invarianz bei lokalen Transformationen erfordert daher Zusatzterme der Feldgleichung, die einer physikalischen Wechselwirkung des Teilchens mit einem externen Feld entsprechen (Yang-Mills-Theorien).