物理学では、保存則(何も失われず、何も作成されない) は、孤立した物理システムの特定の測定可能な特性が、このシステムの進化中に一定のままであることを表します。以下は、一度も違反されていない保存法の部分的なリストです。
一部の保存則は、特定の相互作用によってわずかに違反されるという意味で、近似値にすぎません。
- 同位体スピンの保存（電磁相互作用および弱い相互作用によって侵害される）。
- 空間パリティPの保存 (弱い相互作用によって違反される)。
- 電荷共役の保存C (弱い相互作用によって違反される)。
- レプトンフレーバーの保存（弱い相互作用によって侵害される）。
- クォークのフレーバーの保存（弱い相互作用によって侵害される）。
- CP積の保存 (単一の現象で実証された弱い相互作用による違反)。
歴史的な目的のために、次の法則を思い出すことができます。
- 質量保存
これは現代の化学と物理学の基礎であり、相対論効果と質量エネルギーの考慮によって改良された法則であり、エネルギー保存則に組み込まれています。
ネーターの定理は、特定の変換 (通常は対称性と呼ばれます) に関する保存則と物理法則の不変性との間に存在する等価性を表します。この定理は、ラグランジュ関数で記述可能なシステムにのみ適用されます。ハミルトン力学にも同様の定理があります。たとえば、時間における並進不変性はエネルギーが保存されることを意味し、空間における並進不変性は運動量が保存されることを意味し、空間における回転不変性は角運動量が保存されることを意味します。
これらの概念についてのいくつかのコメント
「保存原則」と言ったほうが正確であるにもかかわらず、私たちは誤って保存法について話しています。法律とは確立された関係です。例: アインシュタインの質量とエネルギーの関係。
原理とは、この結果が偽であることを証明した実験がないという理由だけで、真であると想定される結果です。歴史的には、エネルギー保存には欠陥があるように思われたことが何度もありました…そしてこれが新しい形のエネルギーの発見につながりました。いわゆるベータ放射性崩壊中の運動量とエネルギーの保存を尊重できなかったことにより、ニュートリノと呼ばれる粒子が失われた運動量を運ぶという考えが生まれ、この粒子の存在を確認するまでに数十年かかりました。アプリオリには、検出できるほどの電荷も質量も十分な相互作用もありませんでした。その存在は、「運動量とエネルギー保存則」を永続させるためにのみ正当化されました。
逆に、当然のことと思われていた特定の保存法則は、経験によって次々に矛盾しています。つまり、 PとCを同時に保存し、その後数年後にはその生成物の保存です。
保存の概念は比較的簡単に理解できます。ボリュームの中に何かを入れてしっかりと閉じた場合、後で再び開けたときに、そこに入れていたものが見つかると考えられます。これを物理学では保存原理と呼びます。そこに何を入れたか正確に見つからない場合は、部品が何らかの形で入ったり出たりした可能性があるか、欠けている (または余分な) ものが形を変えており、これに気付かなかったことが原因です。総エネルギーは保存されますが、その成分、化学エネルギー、運動エネルギー、電気エネルギー、熱エネルギーなどは保存されません。通常、他のものから独立して保存されることはありません。
この原理は物理学において非常に強力であるため、検証されていないように見えるたびに、重要な発見がもたらされました。放射能は、かつては外部から受け取ったものの再放出として解釈され、最終的な説明は次のとおりでした。質量エネルギーの等価性。
したがって、ボリューム内のエネルギーは原則として自動的に保存され、ボリューム内でエネルギーが減少する場合、それは一部がそこから離れたか、または別の形式のエネルギーに変換されたためです。
