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物理学では保全とはどういう意味ですか?

物理学では、「保全」とは、システムが変更または相互作用を受ける可能性があるにもかかわらず、特定の物理量が時間とともに一定のままであることを示す基本原則を指します。 これは、閉じたシステム内のその量の総量が増加または減少することはないことを意味します。

物理学における保全のいくつかの重要な側面は次のとおりです。

* 保全法: 物理学にはいくつかの基本的な保全法則があり、それぞれが特定の物理的量を扱っています。

* エネルギーの保存: 孤立したシステムの総エネルギーは一定のままですが、ある形式から別の形式(たとえば、運動エネルギーへのポテンシャルエネルギー)に変換できます。

* 運動量の保存: 閉じたシステムの総勢いは一定のままです。つまり、システム内のオブジェクトが衝突したとしても、動きの総量は同じままです。

* 角運動量の保存: 閉じたシステムの総角運動量は一定のままであり、これはオブジェクトの回転運動に関連しています。

* 質量の保存: 古典的なメカニックでは、閉じたシステムの総質量は一定のままです。ただし、相対論的物理学では、質量をエネルギーに変換し、その逆(核反応で見られるように)に変換することができます。

* 充電の保全: 閉じたシステムの総電荷は一定のままです。

* 閉じたシステム: 保全法は、周囲から分離され、エネルギーや物質を交換しないシステムを意味する閉鎖システムに適用されます。

* アプリケーション: 保全法は、惑星の動きから原子や亜原子粒子の挙動まで、膨大な範囲の物理現象を理解するための基本です。これらは、物理学の問題を解決し、理論モデルの開発に不可欠なツールです。

* 制限: 保全法は一般に非常に堅牢ですが、完全に保持できない可能性のある特定の状況がいくつかあります。たとえば、量子力学では、エネルギーを短時間一時的に「借り」、非常に短い頻度のエネルギー原理の保全に違反する可能性があります。

本質的に、物理学の保全法は自然の基本的な対称性を表現し、物理的な世界が進化し、私たちの周りに変化しても、特定の量が不変のままであることを保証します。

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