单摆一个周期的过程具有时间反演对称性,但是为什么说取消一个周期的限制,任意一段时间内单摆运动都具有时间反演对称性..这个应该怎么理解?

问题描述:

单摆一个周期的过程具有时间反演对称性,但是为什么说取消一个周期的限制,任意一段时间内单摆运动都具有时间反演对称性..这个应该怎么理解?

时间反演对称性是除了热力学第二定律以外,所有定律都满足的性质.
想象任意时刻,单摆物体受力,根据牛顿第二定律无法判断它其后的运动状态,只能根据之前的运动状态来判断.如果之前的运动状态是相反的,那么其后的运动状态也相反而不违背牛顿定律.这就是对称.任意时刻,虽然我们可以画受力分析,得到物体的动量变化率或说加速度,但无从得知速度/动量,这是由初始条件给出的。我把速度方向反向,它会沿原来的轨道回去,重叠。不同的初始条件给出不同的运动过程,但轨迹确是一样的。关于这一点,如果你学了动力学微分方程就很好理解了,牛顿第二定律解出来的方程都含有几个待定常数,由初始条件决定,相反的初始条件得到相反的解。如果还没学......那你理解了前面那段话了吗时间反演对称性说的就是时间倒流但却不违反物理定律。而且时间反向进行,物体会沿相同的轨道反向运动,这就是对称。