Возможно ли, что теория, описывающая Вселенную в планковском масштабе, может нарушать вещи, которые мы теперь считаем фундаментальными в природе? Например, может ли она нарушать вращательную и поступательную инвариантность, и, следовательно, импульс не будет сохраняться? Следует ли учитывать эти принципы инвариантности? быть фундаментальным, что мы должны выбрать лагранжиан, чтобы уважать их?
В каком-то смысле упомянутые вами величины постоянно нарушаются в квантовой механике. Кроме того, это происходит на уровнях, которые гораздо менее жестоки, недоступны и гипотетичны (если вы не можете туда попасть, это гипотетично по определению), чем шкала Планка. Такие нарушения основаны на квантовой неопределенности и приводят к различным формам и комбинациям виртуальных частиц , то есть к частицам, которые «как бы» существуют, если смотреть на мир в достаточно коротких временных масштабах. Виртуальные частицы оказывают реальное, измеримое влияние на повседневную физику, например экранирование или «размытие» ядерного заряда в атомах, что влияет на химию. Но в среднем такие нарушения не могут продолжаться перед лицом абсолютных законов сохранения физики.
Законы сохранения в теории верны, потому что они основаны на надежных и бесчисленных данных. Эксперимент, обнаруживший несохранение закона, поддерживаемого теорией, немедленно лишит теорию законной силы.
Наш экспериментальный опыт показывает, что два закона, которые вы упомянули, сохранение углового момента и импульса, являются такими универсальными законами в данных, к которым мы можем получить доступ.
Теории - другое дело. Теории могут быть распространены на области переменных и параметров, где эксперименты не могут быть проведены в настоящее время или, возможно, никогда. Это не обязательно означает, что распространение этих теорий волей-неволей будет иметь место в неисследованных экспериментально областях (т. е. законы сохранения должны выполняться и там экспериментально). Необходимо только, чтобы на пределе, когда мы из данных знаем, что выполняются законы сохранения, теории для расширенной области воспроизводили поведение стандартных теорий, т. е. сохраняли эти законы.
Да, они должны подойти для начала, если их отказ не упростит теорию, но при этом предскажет экспериментальное наблюдение. Бор был готов отказаться от принципа сохранения энергии на квантовом уровне, чтобы объяснить кажущуюся потерю энергии в некоторых взаимодействиях. Паули, с другой стороны, выдвинул идею о слабо взаимодействующих частицах, нейтрино, уносящих избыточную энергию, и в конце концов оказался прав.
med_student
Ларри Харсон