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Erschienen in:
2018 | OriginalPaper | Buchkapitel
7. Symmetrien und Erhaltungssätze
verfasst von : Matthias Bartelmann, Björn Feuerbacher, Timm Krüger, Dieter Lüst, Anton Rebhan, Andreas Wipf
Erschienen in: Theoretische Physik 3 | Quantenmechanik
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
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Zusammenfassung
Symmetrien – man spricht von Raumzeitsymmetrien, wenn auch die Raumzeitkoordinaten transformiert werden, und sonst von inneren Symmetrien – spielen in der Physik eine herausragende Rolle. Beispiele von Raumzeitsymmetrien sind Spiegelungen, Translationen oder Drehungen im Raum. Innere Symmetrien sind z. B. die Ladungsumkehr oder die verallgemeinerten Phasentransformationen in der Elementarteilchenphysik (siehe Kasten „Vertiefung: (S)U(N)-Eichtransformationen“ in Kap. 9 und das Ende von Bd. 2, Kap. 10).
Nach dem aus Bd. 1, Abschn. 5.6 bekannten Noether-Theorem gehört zu jeder kontinuierlichen Symmetrie eines klassischen Systems ein Erhaltungssatz. So folgt aus der Homogenität der Zeit die Erhaltung der Energie, aus der Homogenität des Raumes die Erhaltung des gesamten Impulses, aus der Isotropie des Raumes die Erhaltung des gesamten Drehimpulses und aus den inneren Symmetrien die Erhaltung der elektrischen Ladung oder der Baryonenzahl.