Megmaradási tétel

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

A fizikában a megmaradási tétel azt állítja, hogy valamely mérhető fizikai mennyiség nem változik a fizikai rendszer időbeli fejlődése során, azaz az illető fizikai mennyiség megmaradó mennyiség. A megmaradási tételek egy része, sőt az általános relativitáselmélet és a kozmológia legutóbbi eredményei szerint talán a többsége nem általános érvényű. Bizonyos kölcsönhatások esetén érvényesek csak, van amelyik több kölcsönhatás esetén is érvényes, van, ami csak kevesebb esetén. A következő megmaradási tételek fordulnak elő a fizikában:

Tartalomjegyzék 1 A téridő mennyiségeire vonatkozó megmaradási tételek 1.1 Nem sérülő szimmetriák 1.2 Sérülő szimmetriák 1.3 Csak a klasszikus mechanikában használható, szimmetriához nem kötődő megmaradási tétel 1.4 Új megmaradó menyiséghez nem kapcsolódó szimmetriák 2 "Belső" mennyiségekre vonatkozó megmaradási tételek 2.1 Általánosan érvényes megmaradási tételek 2.2 A gyenge kölcsönhatásban sérülő megmaradási tételek 2.3 Csak az erős kölcsönhatás megmaradási tétele 2.4 Sérülő megmaradási tételek 3 Globális és lokális szimmetriák 4 Noether-tétel 5 Külső hivatkozások

[szerkesztés] A téridő mennyiségeire vonatkozó megmaradási tételek

[szerkesztés] Nem sérülő szimmetriák

• energiamegmaradás – a relativitáselméletben a négyesimpulzus-megmaradás része
• impulzusmegmaradás – a relativitáselméletben a négyesimpulzus-megmaradás része
• az impulzusmomentum megmaradása

[szerkesztés] Sérülő szimmetriák

• a paritás megmaradása
• a töltésparitás megmaradása
• szuperszimmetria

[szerkesztés] Csak a klasszikus mechanikában használható, szimmetriához nem kötődő megmaradási tétel

• tömegmegmaradás - közelítő, tapasztalati tétel, egyébként a tömeg az energia egy formája

[szerkesztés] Új megmaradó menyiséghez nem kapcsolódó szimmetriák

• időtükrözés
• CPT-szimmetria
• Lorentz-invariancia

[szerkesztés] "Belső" mennyiségekre vonatkozó megmaradási tételek

[szerkesztés] Általánosan érvényes megmaradási tételek

• az elektromos töltés megmaradása
• a mágneses fluxus megmaradása
• a színtöltés megmaradása
• a barionszám megmaradása

[szerkesztés] A gyenge kölcsönhatásban sérülő megmaradási tételek

• a CP-szimmetria
• a ritkaság megmaradása
• a báj megmaradása
• a bottom-szám megmaradása
• a top-szám megmaradása
• a leptonszám megmaradása
• az ízszimmetria

[szerkesztés] Csak az erős kölcsönhatás megmaradási tétele

• az izospin megmaradása - de a harmadik komponensét az elektromágneses kölcsönhatás is megőrzi

[szerkesztés] Sérülő megmaradási tételek

• a gyenge izospin megmaradása spontán sérül

[szerkesztés] Globális és lokális szimmetriák

Egy fizikai rendszer megmaradó tuljadonsága megmaradhat lokálisan, vagy globálisan. A lokális megmaradáshoz a tulajdonságnak az egyik helyről a másikra kell áramlania és nem egyszerűen csak eltűnni egy helyen és megjelenni egy másikon, mint a globális megmaradás esetén.

A lokális megmaradás esetén a tulajdonsághoz kötődik egy kölcsönhatás egy közvetítővel (makroszkopikus esetben erőtörvénnyel). Ilyen pl. az elektromos töltés megmaradása, amihez az elektromágneses tér (foton) és az elektromágneses kölcsönhatás (pl. Coulomb-törvény) kapcsolódik és ami a lokális mértékszabadságnak, egy lokális U(1)-szimmetriának a következménye.

Nem ilyen pl. az impulzusmomentum megmaradása, ami egy globális forgatással szembeni invarianciából következik. Két gyorsan forgó - azaz impulzusmomnetummal rendelkező - test között azonban nem lép fel pusztán a forgásuk miatt erőhatás.

[szerkesztés] Noether-tétel

Ha a fizikai rendszer egy Lagrange-függvénnyel leírható, akkor a Noether-tétel szerint a megmaradási törvény ekvivalens egy folytonos szimmetriatranszformációval szembeni invarianciával.

[szerkesztés] Külső hivatkozások