物理学中的对称性研究

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1、潍坊学院本科毕业设计（论文）编号潍坊学院毕业设计技术报告课题名称：物理学中的对称性研究学生姓名:赵倩倩学号:09061340135专业:光信息科学与技术班级:09级01班指导教师:王晓芹2013年5月潍坊学院本科毕业设计（论文）目录摘要IAbstractII1引言12物理学中的对称性22.1物理对称性的分类22.1.1形象对称性22.1.2抽象对称性32.1.3数学对称性32.2对称性破缺33对称性操作与对称性43.1空间对称性43.1.1左右对称性43.1.2空间平移对称性43.1.3空间转动对称性53.2时间对称

2、性53.2.1时间反演对称性53.2.2时间平移对称性54对称性和守恒定律54.1空间平移对称性与动量守恒64.2时间平移对称性与能量守恒75对称性在物理学中的应用研究75.1对称性在电磁学中的应用85.1.1对称性在电学中的应用85.1.2对称性在磁场中的应用95.2怎样更好的应用对称性106结束语10参考文献11致谢12潍坊学院本科毕业设计（论文）1潍坊学院本科毕业设计（论文）摘要：对称性在自然界中是一种普遍的物理现象，它体现了物质世界中某种本质和内在规律。物理学是一门研究自然界中物体运动变化规律的学科，研究物理

3、学中的对称性对于探索自然科学世界有着重大意义。这次的论文中首先介绍了物理学中的对称性及其分类，然后描述了对称性操作与对称性的关系、对称性和守恒定律的关系，最后研究了对称性在物理学中的应用。对称性思想贯穿于整个物理规律中，发挥出诸多不可替代的启发作用，掌握了对称性，就等于拿到了进入科学殿堂、打开科学奥秘的一把金钥匙。关键词：对称性；对称性操作；守恒定律；应用Abstract:Symmetryinnatureisacommonphysicalphenomenon,itreflectssomekindofessencean

4、dinherentlawinthematerialworld.Physicsisthestudyofmotioninthenaturechangeruleofthediscipline,studythesymmetryinphysicshasgreatsignificancetoexploreI潍坊学院本科毕业设计（论文）scienceworld.Thispaperfirstintroducesthesymmetryinphysicsanditsclassification,thendescribestherelat

5、ionshipbetweensymmetryoperationandsymmetry,therelationshipbetweensymmetryandconservation,finallystudiedtheapplicationofthesymmetryinphysics.Symmetryideasthroughoutthelawsofphysics,inspiredmanyplaysanirreplaceablerole,masteredthesymmetry,isreceivedintothehallofs

6、cience,agoldenkeytoopenthescientificmystery.Keywords:symmetry;Symmetryoperation;Theconservationlaws;applicationI潍坊学院本科毕业设计（论文）1引言对称性在自然界中是一种常见的物理现象，无论是从自然界到人类社会,从日常生活到物理学前沿,还是从宏观天体到微观粒子。对称性被普遍地认为是物理中最基本的原理或称第一原理。作为物理学的最原始、最基本的概念，从很久以前,对称性就以简洁和概括的结构语言彰显出事物的基本特征,

7、甚至成为一项最基本的美学原则,赋予了人类无与伦比的对称美,体现出人类原始思维下所产生的生命意识、艺术图式和非常强烈的视觉张力。随着自然科学的产生和发展,对称性的概念进入了科学探索研究的视野,发挥出诸多不可替代的启发作用,成为人类进入科学殿堂、打开科学奥秘的一把金钥匙。随着人们对对称印象的逐渐加深，对称的概念逐渐被抽象出来，渗透到人类生产和生活的各个方面，对称的应用也逐渐扩展到人类活动的各个领域[1]。何谓对称性?按照英国《韦氏国际辞典》中的定义：对称性乃是分界线或中央平面两侧各部分在大小、形状和相对位置的对应性。这里

8、讲的是，人们观察客观事物形体上的最直观特征而得到的认识，也就是所谓的几何对称性。在科学中，存在对称性。科学研究中把所讨论的对象称作系统，把系统从一个状态转化到另一个状态的过程称作“变换”。德国数学家魏尔在1951年提出了关于对称性的普遍定义：如果一个变换使系统从一个状态变到另一个与之等价的状态，或者系统状态在此变换下不变，我们就说系统对于这一变