Rieth József: Anyagvilág - Háttéranyag

Megmaradási tétel

Tartalomjegyzékhez Világképem < (Alfapont, Kezdetben...)     

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, szimmetria. 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. Valószínű, hogy a homogénnek tűnő megmaradási tételek is rendkívül összetettek, és bizonyos körülmények között érvényesülnek, más körülmények között rejtve maradnak (de bizonyosan akkor is teljes mértékükben megmaradnak, csak hatásukat nem tapasztaljuk). Visszafelé haladva, a kezdet kezdetén a legalapvetőbb megmaradási tételekben oldódnak föl (a Van-ban, az Idő-ben, a Tér-ben). A következő megmaradási tételek fordulnak elő a fizikában:

A téridő mennyiségeire vonatkozó megmaradási tételek

Nem sérülő szimmetriák:

      energiamegmaradás – a relativitáselméletben a négyesimpulzus-megmaradás része

      impulzusmegmaradás – a relativitáselméletben a négyesimpulzus-megmaradás része

      az impulzusmomentum megmaradása

 

Sérülő szimmetriák:

      a paritás megmaradása

      a töltésparitás megmaradása

      szuperszimmetria

 

Csak a klasszikus mechanikában használható, szimmetriához nem kötődő megmaradási tétel:

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

 

Új megmaradó mennyiséghez nem kapcsolódó szimmetriák:

      időtükrözés

      CPT-szimmetria

      Lorentz-invariancia

 

 

"Belső" mennyiségekre vonatkozó megmaradási tételek

 

Általánosan érvényes megmaradási tételek:

      az elektromos töltés megmaradása

      a mágneses fluxus megmaradása

      a színtöltés megmaradása

      a barionszám megmaradása

 

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

 

Csak az erős kölcsönhatás megmaradási tétele:

      az izospin megmaradása – de a harmadik komponensét az elektromágneses kölcsönhatás is megőrzi

 

Sérülő megmaradási tételek:

       a gyenge izospin megmaradása spontán sérül

Globális és lokális szimmetriák

Egy fizikai rendszer megmaradó tulajdonsága 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 például az elektromos töltés megmaradása, amihez az elektromágneses tér (foton) és az elektromágneses kölcsönhatás (például Coulomb-törvény) kapcsolódik és ami a lokális mértékszabadságnak, egy lokális U(1)-szimmetriának a következménye.

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

Noether-tétel

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

--------------------------

Az információ, amelyet az anyag és energia állapota hordoz.

Az információ fizikai értelemben: az emberi agyon kívül is létező fizikai valóság, ugyanis minden létező dolog hordozza a saját felépítésére, keletkezésére és működésére vonatkozó információkat. (Információfizika: az információ fogalmával, tulajdonságaival foglalkozó általános információelmélet.) Bármely rendezettségnek információtartalma van. A rend nyomaiból kiolvasható az információ. A rendezettség megszűnésével, a hordozott információ elvész, vagyis nem létezik az anyag- és energiamegmaradáshoz hasonlatos információmegmaradás.

A világegyetem alapvető természettörvényei: ·

az energiamegmaradás törvénye: elszigetelt rendszer teljes energiája, azaz az egyes összetevők energiájának összege nem változik. Vagyis kizárt az "elsőfajú örökmozgó", a befektetett energiánál többet termelő szerkezet létezése. Ez a törvény az idő homogenitásának, vagyis eltolási szimmetriájának (nincs kitüntetett időpont) következménye. (Az energiamegmaradás törvénye tartalmazza a tömegmegmaradás törvényét is.) ·

a lendületmegmaradás (impulzusmegmaradás) törvénye: egy elszigetelt rendszer eredő lendülete nem változik. Ez a törvény a tér homogenitásának, vagyis eltolási szimmetriájának (nincs kitüntetett hely) következménye. ·

a perdületmegmaradás (impulzusmomentum-megmaradás) törvénye: elszigetelt rendszer eredő perdülete nem változik. Ez a törvény a tér folyamatos irányszimmetriájának, vagyis elforgatási szimmetriájának (nincs kitüntetett irány) következménye. ·

az elektromos töltés megmaradásának törvénye: zárt rendszerben az elektromos töltések összege nem változik. Atomi szinten töltések minden esetben párosan (+ és −) keletkeznek, illetve párban semlegesítődnek (gyenge kölcsönhatás). Makroszkópikus szinten töltések nem keletkeznek és nem is semmisülnek meg, csak szétválasztódnak, illetve kiegyenlítődnek. ·

a barionszám megmaradásának törvénye: zárt rendszerben a barionok száma nem változik. (Az antirészecskék száma negatív előjelű, vagyis a barionszám egy részecske-antirészecske szétsugárzás esetén sem változik.) ·

a leptonszám megmaradásának törvénye: zárt rendszerben a leptonok száma nem változik. (Az antirészecskék száma negatív előjelű, vagyis a leptonszám egy részecske-antirészecske szétsugárzás esetén sem változik

Tartalomjegyzékhez Világképem < (Alfapont, Kezdetben...)     

-----------------------

http://hu.wikipedia.org/wiki/Megmarad%C3%A1si_t%C3%A9tel

http://t-es-t.hu/termtud/atom/vilagegy.htm