Кіріспе

Физикадағы физикалық шаманың сақталуына қатысты ғылыми заң – физикадағы сақталу заңы. Ол жекеленген физикалық жүйенің белгілі бір өлшенетін шамасы уақыт өте келе жүйенің эволюциясы барысында өзгермейді деп мәлімдейді. Нақты сақталу заңдарына масса-энергияның сақталуы, сызықтық импульстің сақталуы, бұрыштық импульстің сақталуы және электр зарядының сақталуы жатады. Сонымен қатар, масса, паритет, лептон саны, барион саны, құлқылық, гиперзаряд және т.б. сияқты шамаларға қатысты шамамен сақталу заңдары да бар. Бұл шамалар физикалық процестердің белгілі бір түрлерінде сақталады, бірақ барлығында емес. Жергілікті сақталу заңы әдетте математикалық тұрғыдан үздіріксіздік теңдеуі ретінде, шаманың мөлшері мен оның "тасымалдануы" арасындағы байланысты көрсететін ішінара дифференциалдық теңдеу түрінде беріледі. Ол сақталған шаманың мөлшері бір нүктеде немесе көлемде тек сол көлемге кіретін немесе одан шығатын шамамен ғана өзгеруі мүмкін екенін көрсетеді. Ноэтер теоремасына сәйкес, әрбір дифференциалданатын симметрия сақталу заңына алып келеді. Басқа сақталатын шамалар да болуы мүмкін.

Табиғаттың негізгі заңдары ретінде табиғатты қорғау заңдары

Табиғат сақтау заңдары физикалық әлемді түсіну үшін негізгі болып табылады, себебі олар табиғатта қандай процестер жүзеге асуы мүмкін, ал қандай процестер жүзеге аспауы мүмкін екенін сипаттайды. Мысалы, энергия сақталу заңы бойынша, оқшауланған жүйедегі энергияның жалпы мөлшері өзгермейді, бірақ оның түрі өзгеріп отыруы мүмкін. Жалпы алғанда, бұл заңмен реттелетін қасиеттің жалпы саны физикалық процестер кезінде өзгеріссіз қалады. Классикалық физикаға қатысты, сақталу заңдары энергияның, массаның (немесе материяның), сызықтық импульстің, бұрыштық импульстің және электр зарядының сақталуын қамтиды. Бөлшектер физикасына қатысты, бөлшектер жұп түрінде ғана пайда болуы немесе жойылуы мүмкін, мұнда біреуі қарапайым бөлшек, ал екіншісі антибөлшек болып табылады. Симметриялар мен инварианттық принциптеріне қатысты, кеңістік, уақыт және зарядтың инверсиясымен байланысты үш ерекше сақталу заңы сипатталған. Сақталу заңдары табиғаттың фундаментальді заңдары болып есептеледі және физикада, сондай-ақ химия, биология, геология және инженерия сияқты басқа да салаларда кеңінен қолданылады. Көптеген сақталу заңдары нақты немесе абсолютті, яғни олар барлық мүмкін процестерге қолданылады. Кейбір сақталу заңдары ішінара, яғни олар кейбір процестер үшін ғана орындалады, ал кейбіреулері үшін орындалмайды. Сақталу заңдарына қатысты ең маңызды нәтижелердің бірі – Нётер теоремасы, ол олардың әрқайсысы мен табиғаттың дифференциалдық симметриясы арасында біріншілік сәйкестік бар екенін көрсетеді. Мысалы, энергияның сақталуы физикалық жүйелердің уақыт бойынша инварианттығынан туындайды, ал бұрыштық импульстің сақталуы физикалық жүйелердің кеңістіктегі бағдарлануына қарамастан бірдей қасиеттерді көрсетуінен туындайды.