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रूपांतरण और समरूपताभौतिकी में समरूपता

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अब तक, हमने जिन सभी समरूपताओं को देखा, वे कुछ अर्थों में दृश्य थे: दृश्य आकार, चित्र या पैटर्न। वास्तव में, समरूपता एक बहुत व्यापक अवधारणा हो सकती है: परिवर्तन के लिए प्रतिरक्षा

उदाहरण के लिए, यदि आप संतरे के रस की तरह ही सेब के रस को पसंद करते हैं, तो आपकी प्राथमिकता सेब और संतरे को बदलने वाले परिवर्तन के तहत "सममित" है।

1915 में, जर्मन गणितज्ञ एमी नूथर ने पाया कि प्रकृति के नियमों के लिए भी कुछ ऐसा ही है।

उदाहरण के लिए, हमारा अनुभव बताता है कि ब्रह्मांड में हर जगह भौतिकी के नियम समान हैं। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप लंदन में या न्यूयॉर्क में या मंगल पर कोई प्रयोग करते हैं - भौतिकी के नियम हमेशा एक जैसे होने चाहिए। एक तरह से, उनके पास

इसी तरह, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि हम उत्तर, या दक्षिण, या पूर्व या पश्चिम का सामना करते हुए एक प्रयोग करते हैं: प्रकृति के नियमों में

और अंत में, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि हम आज या कल, या एक साल में एक प्रयोग करते हैं। प्रकृति के नियम "समय-सममित" हैं।

F =GMmr2 F =GMmr2

ये "समरूपता" शुरू में काफी अर्थहीन लग सकती हैं, लेकिन ये वास्तव में हमें हमारे ब्रह्मांड के बारे में बहुत कुछ बता सकती हैं। एमी नोथेर यह साबित करने में कामयाब रही कि प्रत्येक समरूपता एक निश्चित भौतिक मात्रा से मेल खाती है जो संरक्षित है

उदाहरण के लिए, समय-समरूपता का अर्थ है कि ऊर्जा को हमारे ब्रह्मांड में संरक्षित किया जाना चाहिए: आप ऊर्जा को एक प्रकार से दूसरे में परिवर्तित कर सकते हैं (जैसे प्रकाश से बिजली), लेकिन आप कभी भी ऊर्जा बना या नष्ट नहीं कर सकते। ब्रह्मांड में ऊर्जा की कुल मात्रा हमेशा स्थिर रहेगी।

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

यह पता चला है कि, केवल समरूपता के बारे में जानने से, भौतिक विज्ञानी प्रकृति के अधिकांश नियमों को प्राप्त कर सकते हैं जो हमारे ब्रह्मांड को नियंत्रित करते हैं - बिना किसी प्रयोग या अवलोकन के।

समरूपता भी मौलिक कणों के अस्तित्व की भविष्यवाणी कर सकती है। एक उदाहरण प्रसिद्ध हिग्स बोसोन है : यह 1960 में सैद्धांतिक भौतिकविदों द्वारा भविष्यवाणी की गई थी, लेकिन 2012 तक वास्तविक दुनिया में नहीं देखा गया था।