事实上,这里提问者印象中的能量动量角动量和受访者口中的同一个术语是有概念上的区别的。 其实,我们广义上讲的能量、动量、角动量,严格来说,不仅仅是高中生在牛顿力学中学过的概念和定义。 因此,从这个意义上来说,可以说,这些原本在经典力学中定义的量,实际上在更广阔的物理领域中已经失去了守恒定律; 我们所做的实际上是定义一个更广泛的保护概念。 替换原来的名词,证明原来对应的数量是它的特例。
从能量概念的发展来看,高中物理水平的人应该很容易理解。 历史上,能量最早的准确定义可能来自于描述物理运动和相互作用力的机械能; 然而,当考虑热过程时,我们发现机械能不再守恒,因此我们定义内能并将其与过去的“一般能量”进行比较。 “能量”的总和被重新定义为新的总能量。 初中生会从课本上热功当量的故事来了解这段历史; 在考虑电磁过程时动量守恒定律和能量守恒定律思维导图,他们发现能量不再守恒,因此他们扩展了相关的势能和场能的概念。 上述扩展定义的过程曾经是物理学研究的常态,但在这个过程中能量的概念实际上发生了变化,其守恒性是通过人为改变定义来保证的。
直到最近才发现能量守恒与时间平移不变性之间的关系。 当然,这也一劳永逸地解决了上面描述的看似无休无止的过程。 根据这个关系动量守恒定律和能量守恒定律思维导图,当我们面对任何新的物理系统时,我们总是可以提前找到并直接定义它所涉及的能量,而不必通过探索来寻找新的扩展方向。
动量和角动量的过程类似。 事实上,在几个世纪的早期研究中,我们对它们的定义从未与某种对称性联系在一起。 所以如果你问为什么这样的守恒定律可以适用于更广泛的范围,那么我认为合适的答案是它们实际上不再适用,我们改变了定义以便让它们继续适用。 毕竟,守恒量确实是一个非常有用的东西。