题目
哈密顿量时间平移对称性导致了什么物理量的守恒A. 能量B. 角动量C. 质量D. 动量
哈密顿量时间平移对称性导致了什么物理量的守恒
A. 能量
B. 角动量
C. 质量
D. 动量
题目解答
答案
A. 能量
解析
考查要点:本题主要考查对诺特定理的理解,以及对称性与守恒量之间的对应关系。
解题核心思路:
根据诺特定理,系统的某种对称性对应一个守恒量。其中,时间平移对称性(即系统在不同时刻的物理规律相同)对应能量守恒。哈密顿量作为系统的能量表达式,若其不显式依赖时间,则系统具有时间平移对称性,从而能量守恒。
破题关键点:
- 明确哈密顿量的物理意义(能量)。
- 理解时间平移对称性与能量守恒的对应关系。
- 排除其他选项(如动量对应空间平移对称性,角动量对应旋转对称性)。
根据诺特定理,每一种连续对称性对应一个守恒量:
- 时间平移对称性:系统在不同时刻的物理规律相同 → 能量守恒。
- 空间平移对称性:系统在不同空间位置的物理规律相同 → 动量守恒。
- 空间旋转对称性:系统在不同空间方向的物理规律相同 → 角动量守恒。
题目中,哈密顿量代表系统的能量。若哈密顿量不显式依赖时间(即系统具有时间平移对称性),则能量守恒。因此,正确答案为A. 能量。