SYMéTRIE (en science PHYSIQUE)

-symétrie (en Physique)

La symétrie  est un concept de correspondance exacte que deux (ou plusieurs) éléments ou phénomènes, présentent entre eux, quand on les compare depuis un même centre de référence.

Cette correspondance peut être géométrique, temporelle, structurelle, de charge, ou autre.

Une symétrie géométrique a comme centre de référence soit un point, soit une droite, soit un plan

Une symétrie linguistique est telle que (A=B) devienne (B=A)

 

JARGON (par ordre alphabétique)

-antisymétrie

c’est un complément de la symétrie (c'est une opération de symétrie combinant une transformation géométrique et une modification de un seul degré de liberté dans l'intérieur d’un système)

-brisure de symétrie 

c’est un constat de diminution des paramètres symétriques dans un milieu

En général, c’est suite à l'intervention d'une cause externe* sur les structures ou les comportements d'un système (* = champ, changement d'échelle, favoritisme dans le temps....)

Ce peut être une rupture de logique de symétrie entre particules de matière et d'antimatière lors du big-bang (symétrie brisée par un champ de forces mal connues, mais qui ont pu favoriser la présence -à peu près- exclusive de la matière)

La cause de brisure peut être aléatoire dans des zones spécifiques (augmentations de température ou de magnétisme par exemple)

Cependant le théorème d'Elitzur prétend qu’il ne peut exister de brisure spontanée d'une symétrie locale

Exemples de brisures de symétrie :

--le flambage qui (si la force appliquée dépasse une certaine valeur) détruit la symétrie axiale de la pièce mécanique

--l'aimantation qui (au-dessous d'une température critique) détruit la symétrie des rotations

--le dégel de la neige qui (sous une certaine température) détruit la symétrie fractale des flocons

-dissymétrie

c’est l'absence de symétrie

-groupe de symétries (nommé aussi composition)

c’est un ensemble d'isométries laissant un objet invariant (une isométrie étant une similitude impliquant à la fois les longueurs, les alignements et les angles)

-invariance de symétrie

les phénomènes (et formes) perdurent malgré une transformation des caractéristiques du milieu

-inversion

c’est une symétrie par rapport à un point (en géométrie)

-ordre d'une symétrie

c’est le nombre minimal (exprimé en puissance), pour obtenir une modification à l'identique

-symétrie impropre

c’est une symétrie où objet et image sont superposables

-symétrie propre

c’est où objet et image ne sont pas superposables (chiralité)

 

GESTION de SYMETRIES

-principe de Curie

"Lorsque certaines causes créent certains effets, les éléments de symétrie des causes doivent se retrouver dans lesdits effets"

Ce principe signifie qu'il n'y a pas de génération spontanée dans les dissymétries

Inversement, les effets peuvent être plus symétriques que les causes

 

-théorème de Noether

Si un système est invariant dans un groupe de symétries continues à n paramètres, il y figuren constantes de mouvement.

Autrement dit : quand un ensemble de lois physiques reste inchangé lors d’une quelconque symétrie dans un milieu homogène, il y a conservation de certaines grandeurs de mouvement

Exemples >>>

-si des lois restent identiques lors d’une symétrie de translation, dans un espace isotrope, il y a conservation des quantités de mouvements

-si des lois restent identiques lors d’une symétrie de vitesse, exécutée dans un espace-temps où l’écoulement du temps est homogène, il y a conservation des énergies

-si des lois restent identiques lors d’une symétrie de rotation, exécutée dans un espace où les angles sont normés, il y a conservation des moments cinétiques

-si des lois restent identiques lors d’une symétrie de position des couleurs, exécutée dans un espace où les angles sont normés, il y a conservation descouleurs

-si des lois restent identiques lors d’une symétrie de potentiel électrique exécutée dans un espace isopotentiel, il y a conservation descharges électriques

-etc

 

SYMETRIES INVARIANTES

-les symétries invariantes usuelles sont celles

-relatives au temps (pérennité des lois au cours du temps)

-relatives à l'espace (les lois sont les mêmes, au référentiel près)

-relatives à la chimie (un atome remplacé par un autre identique, maintient identiquement l'issue du phénomène).....

 

SYMETRIES et ATOMES

On rencontre cinq symétries pour exprimer l'arrangement des atomes dans un matériau :

-la translation, la rotation, la roto-inversion(composition de rotation et d’inversion), le renversement de rotation, le renversement du temps.

 

SYMETRIES et PARTICULES

Voir  chapitre spécial

   Copyright Formules-physique ©