在日常认知中,能量守恒定律似乎是颠扑不破的真理——能量既不会凭空产生,也不会凭空消失。但现代物理学揭示,这一规律并非宇宙的终极法则,其底层依赖于更基础的“时间平移对称性”。时间平移对称性指物理定律不随时间变化:昨天的实验今天重复仍能得到相同结果,这种看似寻常的常识,正是能量守恒的根基。德国数学家诺特曾证明,连续对称性必然对应守恒量,时间平移对称性的“产物”便是能量守恒。然而,宇宙的膨胀打破了这一对称性。我们的宇宙正加速膨胀,空间结构随时间改变,不同时刻的宇宙背景(如时空曲率、真空能量密度)存在差异。这意味着在宇宙学尺度上,时间平移对称性不再严格成立,能量守恒定律也随之失效。不过在地球实验室或星系尺度,时间平移对称性近似成立,能量守恒仍是可靠工具。当目光投向整个宇宙,这个由对称性支撑的守恒定律,便在膨胀的时空中显露出局限性——宇宙的宏大,总能突破人类认知的边界。

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