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自然界所有守恒定律都建立在基本理论在某些变换下的不变性上。例如，动量守恒源于这样一个事实：无论观察者站在哪里，物理定律都必须是相同的，也就是说，它们在空间平移下是不变的；而能量守恒是因为今天的物理定律应该和昨天一样，即它们在时间平移下是不变的。这些正是最基本科学原理的核心：真实的物理现象和解释不能依赖于观察者对约定、空间位置或时间位置的选择。