這個(gè)問題的本質(zhì)是諾特定理是否適用于奇點(diǎn)宇宙。
回答這個(gè)問題將回答“宇宙是如何產(chǎn)生的？”這一基本問題。
證明：能量守恒定律本來只是科學(xué)歸納得出的定律。 也就是說，正是因?yàn)橐磺心芰炕顒?dòng)都滿足能量守恒定律，并由此推論出能量不可能憑空產(chǎn)生或憑空消失，所以我們最終推導(dǎo)出能量守恒定律。
現(xiàn)代數(shù)學(xué)之母艾米·諾特用數(shù)學(xué)方法嚴(yán)格證明了能量守恒定律，這就是“諾特定理”。 該定理認(rèn)為，能量守恒定律可以從時(shí)間的平移不變性得到證明。 證明如下：
定理1：奇異積分方程Kφ=f可解的充要條件是關(guān)系式成立：
其中，ψi(t) (i=1, 2,...,k′) 是連通齊次方程組 K′ψ=0 的線性獨(dú)立解的完備系；
定理2：齊次方程Kφ=0的線性獨(dú)立解的個(gè)數(shù)k與相關(guān)齊次方程K′ψ=0的線性獨(dú)立解的個(gè)數(shù)k′之間的差異僅與K的特征部分有關(guān)，等于 sub-K 的索引為 kk′=κ。
第二類積分方程的定理是柯西核奇異積分方程中的b(t)=0，即諾特定理κ=0的特例。 可見，對(duì)于指數(shù)為零的奇異積分方程， 定理成立。 這類方程稱為擬方程，其對(duì)應(yīng)的奇異積分算子稱為擬。 穆算子。
對(duì)于局部作用下的每個(gè)可微對(duì)稱性，都有相應(yīng)的守恒流。
物理量的守恒定律通常用連續(xù)性方程來表示。
該定理的形式命題僅從不變性條件推導(dǎo)出對(duì)應(yīng)于守恒物理量的流的表達(dá)式。 這個(gè)守恒量稱為諾特電荷，其流動(dòng)稱為諾特流。 諾特流最多相差無散矢量場(chǎng)。
從證明可以看出，時(shí)間平移不變性是能量守恒定律的充要條件。 （強(qiáng)調(diào)已添加）
幾十年后，楊振寧教授和李正道教授提出了“弱相互作用中宇稱不守恒”定律，打破了科學(xué)界長(zhǎng)期以來對(duì)宇宙的幻想。
對(duì)稱總是完美的。 當(dāng)你照鏡子時(shí)，你與鏡中的圖像形成對(duì)稱關(guān)系。 對(duì)稱不僅出現(xiàn)在鏡子中，而且在我們周圍的自然界中隨處可見。 蜂窩是由正六邊形對(duì)稱排列而成的建筑物。 每個(gè)正六邊形大小均勻，上下左右等距。 這種結(jié)構(gòu)最為緊湊有序，并且節(jié)省材料。 蝴蝶的左右翅膀的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的。 是的，連翅膀上的圖案和顏色都是對(duì)稱的，所以它可以成為自然界中最美麗的昆蟲； 所有的海螺都有奇妙的左右對(duì)稱性； 人類本身也是對(duì)稱的，不僅左右結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，眼睛、耳朵和左右大腦的形狀也是對(duì)稱的。 一個(gè)人如果少了一只眼睛，或者嘴巴歪向一側(cè)，肯定會(huì)被認(rèn)為不太漂亮。
過去的科學(xué)界也認(rèn)為宇宙的各個(gè)方面都是連續(xù)的，并且根據(jù)諾特定理可以證明宇宙的各個(gè)方面都是守恒的。
交換兩個(gè)東西會(huì)讓它們看起來像是沒有被碰過。 這就是對(duì)稱性。 把左邊的東西和右邊的東西沒有任何變化地互換，叫做鏡像對(duì)稱，意思是像照鏡子一樣，鏡里的東西和鏡外的東西是一樣的。 大多數(shù)人體和動(dòng)物形態(tài)都是鏡像對(duì)稱的碰撞時(shí)角動(dòng)量守恒條件，中國(guó)的故宮、天壇等建筑也是如此。
在空間中，如果沿任意方向平移一個(gè)單位，平移后的圖像將與原始圖像無法區(qū)分（即與其完全重合）。 該操作可以繼續(xù)進(jìn)行。 這就是平移對(duì)稱性。 規(guī)則網(wǎng)格具有平移對(duì)稱性。 在自然界中，蜂窩、竹節(jié)或珠子都具有平移對(duì)稱性。
將一個(gè)紋理均勻的球繞球中心以任意角度旋轉(zhuǎn)，其所有屬性，如形狀、大小、質(zhì)量、密度分布等都將保持不變。 這就是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。 具有5個(gè)相同花瓣的花（如梅花、紫荊花）繞垂直花面的軸線旋轉(zhuǎn)2π/5的角度或2π/5的整數(shù)倍。 旋轉(zhuǎn)前后完全一樣。 沒有變化。 我們說它具有 2π/5 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。 另一方面，如果一個(gè)球的邊緣有一個(gè)點(diǎn)或一些缺陷，并且這個(gè)點(diǎn)或缺陷可以區(qū)分旋轉(zhuǎn)前后的情況，那么它就不具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性——或者說它的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性被破壞。 。
物理定律的對(duì)稱性用牛頓定律表示。 無論物體如何旋轉(zhuǎn)，物體的運(yùn)動(dòng)都遵循牛頓定律。 因此，牛頓定律具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性； 鏡內(nèi)、鏡外物體的運(yùn)動(dòng)服從牛頓定律，且牛頓定律具有鏡面對(duì)稱； 物體在空間任意運(yùn)動(dòng)后，牛頓定律仍然有效，并且牛頓定律還具有空間平移對(duì)稱性； 在不同的時(shí)間，昨天、今天或明天，物體的運(yùn)動(dòng)也遵循牛頓定律，而牛頓定律也具有時(shí)間平移對(duì)稱性……其他已知的物理定律也有類似的情況。
物理定律的這些對(duì)稱性實(shí)際上意味著物理定律在各種變換條件下的不變性。 由物理定律的不變性，我們可以得到一個(gè)不變的物理量，稱為守恒量，或不變量。 例如，空間旋轉(zhuǎn)最重要的參數(shù)是角動(dòng)量。 如果物體空間旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，則其角動(dòng)量必須守恒。 因此，空間旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性符合角動(dòng)量守恒定律。 再比如，如果瀑布水的力量全部轉(zhuǎn)化為電能碰撞時(shí)角動(dòng)量守恒條件，那么同樣的水流在任何時(shí)候產(chǎn)生的力量都是一樣的，而且這個(gè)能量不會(huì)隨時(shí)間而改變。 因此，時(shí)間平移對(duì)稱性對(duì)應(yīng)于能量守恒。 此外，空間平移對(duì)稱性對(duì)應(yīng)于動(dòng)量守恒，電荷共軛對(duì)稱性對(duì)應(yīng)于電荷守恒。
然而，這些對(duì)稱性和守恒性能否推廣到微觀高速世界呢？不能
在微觀世界中，對(duì)于一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的粒子來說，它的鏡像粒子從鏡子看來是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，但這種旋轉(zhuǎn)的所有規(guī)律都是相同的。 因此，鏡子內(nèi)外的粒子是宇稱守恒的。 根據(jù)諾特定理，宇稱守恒對(duì)應(yīng)于空間反射的不變性。
突破在于 theta 和 tau 介子。 這兩個(gè)介子的自旋、質(zhì)量、壽命電荷等完全相同，因此它們很可能是同一個(gè)粒子。 然而，它們具有不同的衰減模式。 當(dāng)θ衰變時(shí)，產(chǎn)生兩個(gè)π介子，τ衰變?yōu)槿齻€(gè)π介子，這表明它們遵循不同的運(yùn)動(dòng)定律。
大多數(shù)人認(rèn)為θ和τ介子是兩種不同的介子，但楊振寧教授和李正道教授認(rèn)為，τ和θ是完全相同的粒子（后來稱為K介子），只是在弱相互作用環(huán)境中，但它們的定律運(yùn)動(dòng)不一定完全相同。 通俗地說，如果這兩個(gè)相同的粒子在鏡子里互相看，它們的衰變方式其實(shí)在鏡內(nèi)和鏡外是不同的。 “θ-τ”粒子在弱相互作用下是宇稱不守恒的。 并且很快就被吳健雄用實(shí)驗(yàn)證明了。 實(shí)驗(yàn)方法是：在極低溫度（0.01K）下使用強(qiáng)磁場(chǎng)，使一組裝置中的鈷60核的自旋方向向左轉(zhuǎn)向，另一組裝置中的鈷60核的自旋方向轉(zhuǎn)向左側(cè)。設(shè)置到右邊。 裝置中的鈷60是彼此的鏡像。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種器件中鈷60發(fā)射的電子數(shù)量相差很大，而且電子發(fā)射方向也不對(duì)稱。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了弱相互作用中宇稱不守恒。
宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)并不是孤立的。
在微觀世界中，基本粒子具有三種基本對(duì)稱模式：一是粒子和反粒子相互對(duì)稱，即粒子和反粒子的定律相同，稱為電荷（C）對(duì)稱； 另一種是空間反射對(duì)稱，即同一類型的粒子互為鏡像，其運(yùn)動(dòng)定律相同，稱為宇稱（P）； 一種是時(shí)間反轉(zhuǎn)對(duì)稱性，即如果我們反轉(zhuǎn)粒子的運(yùn)動(dòng)方向，粒子的運(yùn)動(dòng)是相同的，這就是所謂的時(shí)間（T）對(duì)稱性。
這意味著，如果你用反粒子代替粒子，左右交換，并逆轉(zhuǎn)時(shí)間的流動(dòng)，轉(zhuǎn)變后的物理過程仍然會(huì)遵循相同的物理定律。
然而，自從宇稱守恒定律被李政道和楊振寧打破后，科學(xué)家們很快就發(fā)現(xiàn)粒子和反粒子的行為并不完全相同。 正是由于物理定律的輕微不對(duì)稱，粒子的電荷（C）不對(duì)稱，導(dǎo)致大爆炸之初產(chǎn)生的物質(zhì)略多于反物質(zhì)。 大部分物質(zhì)和反物質(zhì)都湮滅了，剩下的物質(zhì)形成了我們今天所知的世界。
如果物理定律嚴(yán)格對(duì)稱，宇宙和我們?nèi)祟惥筒粫?huì)存在。 大爆炸之后，應(yīng)該誕生了等量的物質(zhì)和反物質(zhì)。 然而，當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)相遇時(shí)，它們就會(huì)立即湮滅。 那么，星系、地球、甚至人類都將沒有機(jī)會(huì)形成。
時(shí)間本身不再具有對(duì)稱性
例如，一對(duì)光子的碰撞產(chǎn)生電子和正電子，正電子和正電子的碰撞也產(chǎn)生一對(duì)光子。 這兩個(gè)過程都符合基本物理定律，并且在時(shí)間上是對(duì)稱的。 如果用攝像機(jī)捕捉其中一個(gè)過程然后回放，觀看者將無法分辨磁帶是向前還是向后播放——從這個(gè)意義上說，時(shí)間就沒有方向了。
然而，1998年，首次在微觀世界發(fā)現(xiàn)了違反時(shí)間對(duì)稱性的事件。 歐洲原子能研究中心發(fā)現(xiàn)，正負(fù)K介子的轉(zhuǎn)換過程存在時(shí)間不對(duì)稱性：反K介子轉(zhuǎn)換成K介子的速率快于逆過程，即轉(zhuǎn)換過程K介子轉(zhuǎn)變?yōu)榉碖介子。 這意味著微觀世界的時(shí)間反演不變性并不總是有效，這意味著微觀世界的能量守恒定律沒有對(duì)稱性基礎(chǔ)，不再守恒。
這也從能量的角度解釋了大爆炸：宇宙起源于奇點(diǎn)，奇點(diǎn)宇宙符合微觀世界的規(guī)律，因?yàn)槠纥c(diǎn)宇宙具有時(shí)間不連續(xù)性和不對(duì)稱性，從而導(dǎo)致了宇宙的不守恒。能量并產(chǎn)生我們的宇宙。
粒子世界物理定律的對(duì)稱性全部破缺，世界本質(zhì)上被證明是不完美和有缺陷的。 宇宙之所以被創(chuàng)造，是因?yàn)樗遣煌昝狼矣腥毕莸摹?整個(gè)宇宙和人類都是從這種對(duì)稱性缺陷中誕生的。
也許絕大多數(shù)宇宙都是完美的并且完全湮滅了。 但只有我們的宇宙是不完美的，所以不完美的我們誕生了。
題外話：李教授和楊教授的理論具有開創(chuàng)性。 自他們的工作以來，科學(xué)已經(jīng)回答了宇宙如何形成的核心世界觀問題。 牛頓的“第一推”未能給出答案，愛因斯坦的相對(duì)論只提供了工具，霍金只提出了大爆炸的必然圖景，而李楊的理論真正觸及了宇宙的成因。 這就是為什么李和楊在1956年發(fā)表了他們的成果，并在1957年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。一個(gè)科學(xué)理論在發(fā)表后的第二年就獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，這是史無前例的。
