Законы сохранения (введение)

Законы сохранения – фундаментальные физические законы, согласно которым при определенных условиях некоторые измеримые физические величины, характеризующие замкнутую физическую систему, не изменяются с течением времени. Философские предпосылки к открытию закона были заложены еще античными философами, а также Декартом и М.В. Ломоносовым.

Некоторые из законов сохранения выполняются всегда и при всех условиях (например: законы сохранения энергии, импульса, момента импульса, массы, электрического заряда), или, во всяком случае, никогда не наблюдались процессы, противоречащие этим законам. Другие законы являются лишь приближенными и выполняющимися при определенных условиях (например, закон сохранения четности выполняется для сильного и электромагнитного взаимодействия, но нарушается в слабом взаимодействии). Их несколько:

• Закон сохранения энергии.
• Закон сохранения импульса.
• Закон сохранения момента импульса.
• Закон сохранения массы.
• Закон сохранения электрического заряда.
• Закон сохранения лептонного числа.
• Закон сохранения барионного числа.
• Закон сохранения четности.

Законы сохранения занимают среди всех законов природы особое место. Общность и универсальность законов сохранения определяют их большое научное, методологическое и философское значение. Они являются основой важнейших расчетов в физике и ее технических приложениях, позволяют в ряде случаев предсказывать эффекты и явления при исследовании разнообразных физико-химических систем и процессов.

С законами сохранения связано введение в современную физику идей, имеющих принципиальное значение. Законы сохранения служат пробным камнем любой общей физической теории. Непротиворечивость теории этим законам служит убедительным аргументом в ее пользу и является важнейшим критерием ее истинности. Поэтому в современных физических теориях далеко не последнюю роль играет идея сохранения специфических для данной теории величин, причем зачастую поиски таких величин являются важнейшей целью теории. В законах сохранения находят свое отображение важнейший диалектико-материалистический принцип неуничтожимости материи и движения, взаимосвязь между различными формами движущейся материи и специфика превращения одной формы движения в другую. Научное и методологическое значение законов сохранения в достаточно полной мере выявляется на фоне исторического развития общей идеи сохранения. Открытие и обобщение законов сохранения происходило вместе с развитием всей физики, от первых робких догадок античных натурфилософов через классическую механику и электродинамику до теории относительности, квантовой механики и физики элементарных частиц.