Однорідність часу

Симетрія у фізиці
Перетворення	Відповідна інваріантність	Відповідний закон збереження
⭥Трансляції часу	Однорідність часу	…енергії
⊠ C, P, CP і T-симетрії	Ізотропність часу	…парності
⭤ Трансляції простору	Однорідність простору	…імпульсу
↺ Обертання простору	Ізотропність простору	…моменту імпульсу
⇆ Група Лоренца (бусти)	Відносність Лоренц-коваріантність	(…руху центра мас)
~ Калібрувальне перетворення	Калібрувальна інваріантність	…заряду

Однорідність часу — означає, що всі моменти часу рівноправні, тобто що якщо у два будь-які моменти часу всі тіла замкнутої системи поставити в абсолютно однакові умови, то починаючи з цих моментів всі явища в ній будуть проходити абсолютно однаково. Однорідність — одна з ключових властивостей часу в класичній механіці. Є фундаментальним узагальненням дослідних фактів.

Час має властивість однорідності лише в інерційних системах відліку. У неінерційних системах відліку час неоднорідний.

Усі відомі закони природи, зокрема живої матерії, підтверджують рівномірність ходу часу. Наприклад, довжина хвиль світла, випущеного атомами далеких зірок мільярд років тому, з колосальною точністю збігається з довжиною хвилі світла, що випромінюється атомами в наш час.

Час називається однорідним, якщо зміна моменту початку будь-якого фізичного експерименту за однакових початкових умов не впливає на його результат, тобто фізичне явище, здійснене в який-небудь момент часу можна точно відтворити в будь-який наступний момент часу. Час сам по собі в разі його однорідності не впливає на перебіг фізичних явищ, будь-який момент часу можна вибрати за початковий і від нього вести відлік часу. Однорідність часу означає незалежність законів руху системи від вибору початку відліку часу, в плині часу немає чим-небудь примітних, виділених моментів і байдуже, від якого моменту часу йде відлік.

З властивості однорідності часу випливає фундаментальний фізичний закон збереження енергії, з властивостей однорідності простору і часу — закон інерції.

Те, що з нерівномірності ходу часу випливає незбереження енергії, можна зрозуміти з такого простого прикладу. Припустимо, що нерівномірність ходу часу проявляється в періодичних змінах гравітаційної сталої. Тоді закон збереження енергії порушувався б у такому періодичному процесі: підйом вантажів вгору за малих значень гравітаційної сталої і їх опускання за великих значень.

Слід розрізняти однорідність та ізотропність часу.

Відповідно до загальної теорії відносності, швидкість перебігу часу залежить від розподілу і руху матерії в просторі. У тих ділянках простору, де матерія має більшу енергію, час тече повільніше. У ділянках простору з малими значеннями енергії час можна вважати однорідним.

Див. також

• Закон збереження енергії
• Однорідність простору

Примітки

1. Общий курс физики. Механика. — М., Наука, 1979. — Тираж 50 000 экз. — с. 200
2. Бутиков Е. И., Быков А. А., Кондратьев А. С. Физика для поступающих в вузы. — М., Наука, 1982. — Тираж 300000 экз. — с. 71
3. Ландау Л. Д., Лившиц Е. М. Механика. — М., Наука, 1965. — с. 14
4. Чуянов В. А. Физика от «А» до «Я». — М., Педагогика-Пресс, 2003. — Тираж 5100 экз. —  — с. 134
5. Мощанский В. Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. — М., Просвещение, 1976. — Тираж 80000 экз. — с. 82
6. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. — М., Оникс, 2007. — Тираж 5100 экз. —  — с. 121
7. Савельев И. В. Курс общей физики. Том 1. Механика. Молекулярная физика. — М., Наука, 1987. — Тираж 233000 экз. — с. 75
8. Айзерман М. А. Классическая механика. — М., Наука, 1980. — Тираж 17500 экз. — c. 11