Techniklexikon

Invarianz

Unveränderlichkeit bestimmter Grössen gegenüber einem Wechsel des Referenzsystems, d.h. seiner Basis. Es ist eine der Grundbestrebungen der Physik, die Naturgesetze so auszudrücken, dass deren Inhalt frei von der Willkür des Beobachters dargestellt werden kann (Allgemeine Relativitätstheorie). Wird der Wechsel des Referenzsystems (seiner Koordinaten oder seiner Eichung) durch eine Transformation beschrieben, so ist die invariante Grösse ein Skalar dieser Transformation. Die Ausdehnung des Konzepts von Invarianz verlangt nur, dass die Gleichungen zwischen transformierten Grössen bestehen bleiben, also, dass zwischen Grössen von gleicherTensorordnung jede physikalische Gleichung gelten soll. Jede in der Natur vorhandene Symmetrie kann durch die Invarianz gegenüber den zugehörigen Symmetrietransformation formuliert werden. Die Generatoren solcher infinitesimaler Symmetrietransformationen, die verallgemeinerten Ladungen (Noether-Theorem), haben in invarianten Zuständen den Erwartungswert Null.