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對稱與守恆——諾特定理

對稱與守恆——諾特定理

1935年4月26日

對稱與守恆是物理學的兩大主題,二者總是彼此相伴而生、相互關聯著。有一位對這種美做出深入挖掘的人,她就是20世紀偉大的女數學家——艾米·諾特,諾特定理就是以她的名字命名。

諾特定理方程入選了影響人類文明的11大方程之一。它不僅把物理學中對稱與守恆聯繫起來,還揭示了宇宙間守恆定律的本質,特別是在量子力學和相對論、粒子物理和量子場論中,這個方程揭示了物理系統是如何隨著時間運作、演化的。

諾特定理成為物理前沿科學的引導性理論。在量子力學和粒子物理範圍內,在引入新自由度情況下,由諾特定理從空間或時間對稱中可以導出一系列守恆定律來。

1882年3月,艾米·諾特出生於德國;1904年,諾特成為艾爾蘭根大學數學系47個學生中的唯一一位女生,25歲的她被授予「最高榮譽」數學博士,成為全德第一個獲得博士學位的女性。她發表的關於群、環、域和模等抽象結構理論,深刻地改變了代數學的研究重心,被譽為抽象代數的奠基人。在她指導下,十幾名學生成為知名數學家。諾特定理就是她在這一時期提出來的。

1932年國際數學學會召開,諾特面對來自世界各地800多名知名數學家做了一個小時的數學報告。1935年4月,年僅53歲的諾特離世。

1935年4月26日,在諾特的追思會上,愛因斯坦發表講話,給予諾特最高的評價。他說:「自婦女受到高等教育以來,諾特女士是最傑出,也是最富於創造力的數學天才……諾特所開創的系列方法已經充分顯示了它的偉大意義。」

2018.4.26.星期四 戊戌年三月十一


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