设想你踢足球时，你的脚尖正对球心向正前方踢出，球没有旋转，其时也没有风，那就能预见，该球应沿着初速度方向飞出，沿一条抛物线在竖直面内运动直到落地。

　　从牛顿力学的视点讲，由于足球从头到尾受力都在竖直面内，没有力供给笔直于竖直面的加速度，天然不会违背竖直面。

　　但这个问题也能够从一个愈加根本的物理原理来阐明，它便是对称性原理（symmetry principle）。

　　简略地说，物理系统的条件假如具有某种对称的，那么由此而导致的系统的状况也必定有相应的对称性。

　　该原理的完好的表述依据事物的因与果的联系，即因果联系：原因中的对称性必反映在成果中，即成果中的对称性至少有原因中的对称性那么多。或许反过来说：成果中的不对称性在原因中必有反映，即原因中的不对称性至少有成果中的不对称性那么多。

　　例如，一个均匀的导体球壳，当它带电时，若周围无别的的物体，由于系统具有球对称性（因），电荷必定均匀分布在球壳上，不然将损坏球对称性（果）。

　　拿上面的足球来说，由于它的受力在一个竖直面内，它的初速度也在该竖直面内。换句话说，足球的初始条件（速度和力）——原因，关于这一个竖直面对称，那么它今后的状况——成果，也应坚持这个对称性，所以它一直在这个竖直面内。

　　有人可能说，点之间的力，不外乎电场力和万有引力，他们别离满意库仑规则和万有引力规则，这些力都是沿着质点连线的方向的。

　　但是，依据对称性原理，不管彼此作用的类型和详细机制是什么，只需是两个点互相彼此作用，那么彼此作用力必定沿两点的连线方向。

　　由于两个点地点空间，以两点连线为轴构成轴对称，要坚持这种轴对称性，两点之间的作用力不可能违背连线，不然就损坏了轴对称性。

　　上面两个比如告知咱们，有了对称性原理，能够在不使用详细的彼此作用的力学规则的状况下，对物理问题作出正确的剖析。

　　如下图所示，通电导线放在磁场中，电流向下，而磁场方向笔直于屏幕向内，依据安培规则，它遭到的磁力方向向右。

　　但若考虑对称性，上述物理系统是左右对称的，对称面是导线地点的竖直面，该竖直面与屏幕的平面笔直。

　　那么，问题来了，物理系统本来左右对称，但导致的磁力却是自左向右，这自身就损坏了左右对称啊！

　　问题出在磁感应强度B上，它是赝矢量，而赝矢量在镜面反演时的性质与矢量不同。

　　详细说便是，对矢量，如下图中上半部所示，其平行于镜面的重量，其镜像同向，而笔直于镜面的重量，其镜像反向；但对赝矢量，如下图下半部所示，其平行于镜面的重量，其镜像反向，而笔直于镜面的重量，其镜像同向。

　　知道这一点，对上面的通电导线与磁场构成的系统，它不再是左右对称的，而是表里对称，对称面是屏幕的平面。

　　现在好了，磁力刚好也在屏幕的平面内，坚持了系统的对称性。所以对称性原理不受影响，物理学大厦完好无缺。

　　在考虑通电直导线的磁场时，也会碰到这样的一个问题。分明导线地点的任何一个平面都是对称面，为什么磁场对这些面却不对称？

　　依据上述赝矢量的镜面对称性，通电直导线的磁场对直线地点任何一个面都是对称的！而这些面有无限多个，所以导致的成果便是，磁场沿直线电流的螺旋方向。

　　从上面的剖析中，咱们得知一个重要的性质：物理系统若存在某镜像对称面，对面内的任何一点，若存在非零的磁场，则它的方向必定与此面笔直。

　　例如，对无限长直密绕螺线管，由于任何一笔直于轴线的截面都是镜像对称面，故磁感应强度B的方向必定沿着螺线管的轴线方向。

　　再例如，对一个密绕环形螺线管，由于沿直径且笔直于环面的截面是镜像对称面，所以磁感应强度B的方向应沿与环共轴的环形的方向。

　　而且，依据此剖析，还可了解一个本来很难阐明的现实——不管螺线管的截面形状怎么，只需截面形状处处共同，则磁场的方向也是沿着截面的轴线方向。

　　历史上，闻名的哲学家、物理学家恩斯特·马赫（Ernst Mach，1838-1916）很早就意识到这个问题。

　　引起马赫留意的便是闻名的奥斯特实验（Oster experiment），如下图所示，一可绕竖直轴滚动的磁针，放在一根通电直导线的正下方，二者初始时彼此平行。

　　马赫以为，已然系统对导线地点的竖直面是镜像对称的，依据对称性原理，系统不可能会发生损坏此镜像对称的力，所以磁针不会违背本来的竖直面。但实在的状况是，磁力导致磁针在水平面内滚动！

　　现在知道了，由于磁感应强度B是赝矢量，所以磁场对上述竖直面不对称，反而对磁针的竖直中截面对称，但由于电流又不对此截面对称，所以该系统不存在镜像对称面。

　　因而，磁场并不违背对称性原理。实际上对称性原理是物理学中的一条根底原理，和相对性原理相同，是管规则的高档规则。

　　已然和电场相同，磁场也满意对称性原理，阐明在镜像操作之下，电磁现象和规则坚持不变，所以微观电磁学中宇称守恒。不断如此，在微观的电磁彼此作用中，宇称也是守恒的。

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