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物理学有哪几个守恒定律?

详见诺特定理(Noether's theorem)。

你说得很对,这些守恒定律是可以空想出来的。

Noether's theorem简而言之就是说,每一个连续对称性都对应着一个守恒量。

举例子:物理定律一定有位移对称性,也就是说我在空间中某一个点观察到的物理定律,和我往旁边挪一点在另一个点观察到的物理定律,一定是一样的。

这个对称性相对应的就是动量守恒。尤其注意到空间有三条轴,而动量也有三个分量。

举例子:旋转对称性,我往一个角度看,和往另一个角度看,物理定律一定一样。这对应着角动量守恒。

注意到旋转有三条轴,角动量也有三个分量。

举例子:时间对称性,每一个时刻的物理定律都是一样的。这对应着能量守恒,更准确一些,在相对论中其实应该是对应着质能守恒。

举例子:仔细学习电磁就会发现,电磁理论中有一个不太好理解的“规范不变性”(gauge invariance),而这对应着电荷守恒。

举例子:洛伦兹不变性,简而言之就是在所有的惯性系里(更简单点,无论你速度如何)物理定律都一样。

这对应着一个没怎么听说过的“质心定理”(center of mass theorem),但它有个亲戚叫牛顿第一定律。

除此以外还有不少对称和守恒定律,尤其在粒子物理中颇为常见。

仔细想想其实这个Noether's theorem非常好理解:如果有对称性,就说明你改变了某些东西时,有某些东西是不会变的,也就是说有东西是守恒的。

匿名回答于2019-07-05 03:48:13


总体来说只有

质量守恒定律

能量守恒定律

动量守恒定律

是任何时候都守恒的。

角动量守恒定律

机械能守恒定律

电荷守恒守恒定律之类的是分支。

核反应中质量数是守恒的。但质量往往有亏损。也有少数是会质量增加。但不能视为质量不守恒,因该理解为质量数守恒,即核子数守恒。

宙称并不永远守恒,在某些特定情况下不守恒,但是这属于高端研究,一般了解就行。

     能量守恒定律,动量守恒定律,角动量守恒定律,质量守恒定律即物质守恒定律,质量守恒定律和能量守恒定律统称为:质能守恒定律,电荷守恒定律,机械能守恒定律。

匿名回答于2022-04-17 21:42:44


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