时空对称性:最具代表性的时空对称性是Lorentz变换和时空平移变换下,物理规律保持不变;内部对称性:一种作用在场的内部空间,且

来源: 2011-10-25 10:50:41 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

对称性的分类

 

存在各种不同类型的对称变换,可以根据变换所涉及的对象以及变换的性质来对对称性进行分类。在粒子物理学中最常见的对称变换大致可分为如下两类:

1.离散变换

此时变换参数只取分立值。在粒子物理中最具代表性的分立变换是

                        空间反演变换:P,电荷共轭变换:C

                        时间反演变换:T

我们知道对于电磁相互作用和强相互作用,在PCT分别变换下,它们都保持不变。然而弱相互作用破坏了PCPC对称性。

2.连续对称性

如果变换参数取连续值,则对应连续变换。一个典型的连续变换是转动变换: ,这里转动角 可连续取值。连续变换的类型很多,在粒子物理上最常见的有两类,它们是

l  时空对称性:最具代表性的时空对称性是Lorentz变换和时空平移变换下,物理规律保持不变。

l  内部对称性:一种作用在场的内部空间,且使场系统保持不变的对称性。这种对称性是属于场和粒子的独立于时空性质的某种变换,其对称性给出标志粒子态的某些量子数,如电荷、轻子数、重子数和同位旋等。典型的例子是 以及 变换等。

3.内部对称性的分类

    有两种不同类型的内部对称性,它们是

l  整体内部对称性:连续变化的参数不依赖于时空坐标。例如 同位旋对称性、 味对称性、 重子数对称性、 轻子数对称性。

l  定域(规范)对称性:连续变化的参数与时空坐标有关。例如 对称性、 弱同位旋对称性、 弱超荷对称性、 颜色对称性等等。

Noether定理和规范原理分别应用于以上两种不同的内部对称性,可得到以下重要的物理结论:

            对于整体内部对称性,根据Noether定理,将存在相应的一个或多个守恒量。对于定域规范对称性,则必将在体系中引入规范场,即将一个自由的体系变为一个有相互作用的动力学体系,换言之,定域规范对称性决定了相互作用的形式。