Ізотропія як прояв симетрії
Так само, як і однорідність, ізотропності простору – це відображення симетрії, фундаментального властивості, притаманного основним законам Всесвіту. Симетрія, або інваріантність широкому, фізичному сенсі означає, що характеризують систему параметри не змінюються після того, як ця система зазнала певні перетворення. Так, однорідність є прояв трансляційної симетрії.
Існує також обертальна інваріантність, чи симетрія повороту, якій підпорядковується простір. Саме вона проявляється в формі ізотропності.
Симетрія і закони збереження
Всі симетрії пов’язані з законами (іноді навіть говорять про засади – загальних закономірностях) збереження. Наприклад, однорідність часу, тобто незалежність від моменту, в який існує фізична система, тягне за собою принцип збереження енергії, однорідність простору – закон збереження імпульсу (кількості руху).
Наслідком ізотропності простору є закон збереження моменту кількості руху (кутового, або кінетичного моменту). Це означає, що кількість обертального руху замкнутої системи байдуже до кута її повороту щодо будь-якої обраної осі. Можна говорити також про прямолінійному русі системи повз довільної точки. Щодо неї наша система теж має кутовим моментом.
Часто виникає подив з приводу ізотропності (і однорідності) зазвичай викликано тим, що, спостерігаючи Всесвіт на будь-якому масштабі, ми бачимо, що речовина розподілено і рухається в ній вкрай неоднорідний і в різних точках і в різних напрямках. Щоб розсіяти подив, досить уявити собі, що далека галактика перемістилася або що ми прибрали вазу зі столу – адже після цього в тому напрямку закони фізики не перестали виконуватися. Точно так само вони будуть працювати незалежно від того, чи проїде автомобіль повз будинки чи на якій висоті і в якій площині розташована орбіта супутника.
