—《物質(zhì)深處》讀后—
埃米·諾特是物理界的雅典娜，假如沒有她，現(xiàn)代物理和它的教學(xué)將會完全不同。
——愛因斯坦
（圖源：）
1953年埃米·諾特逝世，愛因斯坦又專門給舊金山《時(shí)代周刊》編輯寄信，稱贊了她的戰(zhàn)功。
thepastfewdaysa,Emmy,withtheofG?andforthepasttwoyearsatBrynMawr,diedinherfifty-thirdyear。Intheofthemost,Fr?uleinwasthemostthusfarsincetheofwomenbegan。Intherealmof,inwhichthemosthavebeenbusyfor,shewhichhaveofintheofthe-dayof。
Pureis,initsway,theofideas。Oneseeksthemostideasofwhichwillbringin,andformtheof。Inthis,arefortheintothelawsof。
埃米·諾特
Emmy
（圖源：.de）
埃米·諾特1882年3月23日出生于英國巴伐利亞州埃朗根的一個(gè)富足的猶太家庭。小時(shí)候她被當(dāng)成一個(gè)普通男孩培養(yǎng)，學(xué)習(xí)這些人們普遍覺得最適宜女生的內(nèi)容，例如德語、法語、鋼琴、舞蹈還有廚藝之類。
她的媽媽馬克斯·諾特（Max）是一位頗具建樹的物理家，時(shí)任埃朗根學(xué)院院長。在母親影響下，諾特對數(shù)學(xué)形成了濃郁興趣。所以她18歲時(shí)雖然獲得了語言班主任資格，但還是準(zhǔn)備步入學(xué)院學(xué)習(xí)物理，但是辛運(yùn)地得到父親支持。
諾特先去往母親所在的埃朗根學(xué)院學(xué)習(xí)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)性別歧視仍未破冰，學(xué)院通常不接收女孩，所以她花了三年時(shí)間才獲批旁聽，并且雖然通過了結(jié)業(yè)考試她也沒領(lǐng)到文憑。諾特又于1903年-1904年夏季學(xué)期抵達(dá)世界語文中心哥廷根學(xué)院學(xué)習(xí)，聽了好幾位數(shù)學(xué)名家的課程。
接著好消息傳來，埃朗根學(xué)院準(zhǔn)許女孩注冊了。諾特立刻回到母校，在1907年末她成了母校歷史上第一位數(shù)學(xué)女博士。
接出來7年時(shí)間她仍然在該學(xué)院免費(fèi)教書。她熱忱地投入教學(xué)研究工作，還用郵戳跟朋友討論具象代數(shù)問題。這是1915年4月10日的一張。
（圖源：）
1915年4月末諾特受邀再度來到哥廷根學(xué)院，其實(shí)此次換成了班主任身分。約請她的正是哥廷根學(xué)派崛起中的關(guān)鍵人物克萊因（FelixKlein）和希爾伯特（David）。雖然約請者這么重磅，諾特還是遭到了性別偏見的阻礙，開始幾年她并沒有即將職位，也難以獲得酬勞，授課也只能借希爾伯特的名義。
希爾伯特、克萊因、愛因斯坦
（圖源：）
1915這一年發(fā)生了一件大事，那就是愛因斯坦成立了廣義相對論。希爾伯特和克萊因之所以約請諾特正與此事有關(guān)，尤其是希爾伯特希望發(fā)展出廣義相對論背后的物理理論，但她們發(fā)覺在絕對空間和時(shí)間消失后守恒定理雖然出了點(diǎn)問題，于是想到了諾特的不變量研究可能有助于分析紛繁復(fù)雜的廣義相對論。諾特也沒有令她們沮喪，她在1915年證明了諾特定律（'s），并于1918年即將發(fā)表。
（圖源：）
諾特定律：
對化學(xué)系統(tǒng)呈現(xiàn)的每一種對稱性，皆存在一個(gè)與之對應(yīng)的守恒可觀察量。
——《物質(zhì)深處》
簡單地說，諾特定律聯(lián)接了對稱（）與守恒（）兩個(gè)根本化學(xué)概念，抒發(fā)了連續(xù)對稱性與守恒定理的一一對應(yīng)關(guān)系。
（圖源：）
其實(shí)，這兒的“對稱”是化學(xué)概念物理學(xué)基礎(chǔ)理論，比日常用語中的對稱含意更廣泛和具象，它原本就包含不變的意味。而諾特的物理研究就是關(guān)于不變量。
一個(gè)圓無論如何旋轉(zhuǎn)都跟原本一樣，而一個(gè)擁有三片完全相同莖稈的風(fēng)扇，每旋轉(zhuǎn)120°也都跟沒旋轉(zhuǎn)一樣，這就是旋轉(zhuǎn)對稱。類似地，旋轉(zhuǎn)后的物體仍然完全遵循旋轉(zhuǎn)前的化學(xué)規(guī)律，故稱化學(xué)規(guī)律也具有旋轉(zhuǎn)對稱性。
任何物體的動量不會自行改變，由于空間是均勻的，當(dāng)物體從一點(diǎn)聯(lián)通到另一點(diǎn)時(shí)空間本身沒有變化。所以空間平移不變對應(yīng)動量守恒。
能量守恒，只是可以在不同方式間轉(zhuǎn)換。能量守恒對應(yīng)的是時(shí)間平移不變，即在不同時(shí)間物體都遵守同樣化學(xué)規(guī)律。
任何化學(xué)系統(tǒng)的弱冠動量等于系統(tǒng)各部份的軌道和載流子角動量之和。弱冠動量守恒意味著數(shù)學(xué)定理對于載流子空間方向的不變性。
量子電動熱學(xué)中全局相位不變性對應(yīng)的守恒量是系統(tǒng)電荷。電勢和向量勢的規(guī)范不變性對應(yīng)電荷守恒。
（圖源：）
諾特定律闡明了對稱性與守恒定理之間永存的聯(lián)系，愛因斯坦稱它給自己帶來的是精神范疇的啟示。
明天我從諾特小妹那里收到一篇關(guān)于不變量的特別有趣的論文。令我印象深刻的是，這種問題竟可用這么普遍的方法來理解。哥廷根的老高手應(yīng)當(dāng)向諾特小妹學(xué)習(xí)！她雖然很內(nèi)行。
——愛因斯坦
諾特定律視頻簡介（英語）
諾特本人也因而常常以對稱的形象出現(xiàn)。
（圖源：.ca）
諾特是物理家物理學(xué)基礎(chǔ)理論，但她時(shí)常進(jìn)軍化學(xué)就貢獻(xiàn)了奠基理論。
其實(shí)，諾特定律從癥結(jié)上講依然來自物理方式。物理中，諾特定律是奇特積分多項(xiàng)式的基本定律，通常都是在拉格朗日方式出來證明的。
（圖源：）
對于諾特定律的物理剖析和證明林林總總，因?qū)I(yè)、抽象，通常人不太會感興趣，故不贅言。
諾特的其他成就都屬于物理領(lǐng)域，甚至有人稱她為“現(xiàn)代物理之母”。她的名子派生了一個(gè)形容詞，例如諾特環(huán)（rings）、諾特群（）和諾特模（）。在物理的多個(gè)領(lǐng)域都能找到以“諾特”命名的理論。
諾特還是具象代數(shù)（）的奠基人。
但是正當(dāng)她大展身手之際，希特勒上臺了。她只得在1933年遷往新加坡，來到賓夕法尼亞州的布林莫爾男子大學(xué)（BrynMawr）任教。更為不幸的是，在赴美18個(gè)月后，1935年4月14日她死于放療并發(fā)癥，享年53歲。
（圖源：.de）
我們都在學(xué)校數(shù)學(xué)課上學(xué)習(xí)過守恒定理，但是視作理所其實(shí)，甚少有人追究它的由來。
諾特定律告訴我們，所有守恒定理都來自對稱性。它的偉大之處就是在數(shù)學(xué)系統(tǒng)的對稱性與支配其行為的法則之間構(gòu)建了聯(lián)系，將現(xiàn)代數(shù)學(xué)各類理論編織在一起，于是我們就可以趕超相對論、量子熱學(xué)和量子場論，使人類對自然的認(rèn)識躍進(jìn)到更高階段。
諾特定律仍然是20世紀(jì)和21世紀(jì)數(shù)學(xué)學(xué)的指路明燈。
——諾貝爾化學(xué)學(xué)獎得主Frank
在科學(xué)的每一個(gè)領(lǐng)域，諾特定律如今都是絕對的基礎(chǔ)。
——巴黎理工大學(xué)物理院長-
〓書籍簡介
請
物質(zhì)深處：
粒子化學(xué)學(xué)的攝人之美
DeepDown：Theof
作者：[美]布魯斯A.舒姆（BruceA.）著
潘士先譯
上海：復(fù)旦學(xué)院出版社
叢刊名：上海開放大學(xué)科學(xué)教育叢刊
ISBN:978-7-302-41733-0
開本：1/16
271頁221千字
2016年8月第一版
（圖源：本書）
作為大眾科普書它只能算勉強(qiáng)及格。作者受專業(yè)約束比較顯著，雖然任何環(huán)節(jié)都不想放棄，大量文字用于外行人并不關(guān)心的推理證明，這么就導(dǎo)致它正統(tǒng)但不生動。
只有結(jié)合諾特定律討論守恒的部份講得比較好。
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SteveNadis.HowEmmy's[EB/OL].[2019-01-03].
WaldoOtis.FiveRebelWomenWhotheWorld[EB/OL].[2013-03-02].
