Simmetria (fisica)

In fisica il concetto di simmetria identifica la proprietà dei fenomeni fisici di ripetersi sostanzialmente identici nel tempo e nello spazio.

Fino alla fine dell'Ottocento, pur essendo chiaro che in fisica dovevano venire rispettate certe invarianze, non se ne parlava esplicitamente in quanto ciò appariva banale. Con l'introduzione della teoria della relatività ristretta, le invarianze hanno assunto grande importanza, in quanto caratteristiche essenziali dei fenomeni fisici. È infatti fondamentale che le leggi fisiche che li descrivono non dipendano dalla loro posizione spazio-temporale rispetto all'osservatore, ma che siano invarianti rispetto ad esso. Se così non fosse, ogni osservatore vedrebbe i fenomeni in maniera inconciliabile con altri osservatori e le sue stesse osservazioni varierebbero da istante a istante e da luogo a luogo.

In altri termini, le leggi che descrivono le regolarità della natura devono essere invarianti per spostamenti nel tempo e nello spazio. Per questo ci si appoggia all'idea di simmetria, un concetto di facile visualizzazione nel campo della geometria, ma che si può applicare anche ad enti non geometrici, come appunto le leggi empiriche. Nel linguaggio comune non vi è una relazione molto stretta fra i concetti di invarianza e di simmetria, mentre in fisica invarianza e simmetria sono sinonimi. Vi sono diversi tipi di simmetria e tutti si possono descrivere mediante la teoria dei gruppi.