保存則

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保存則(ほぞんそく、: conservation law)とは、法則の一種で、 何らかのが保存されている(保たれている、一定である)という(とする)法則である。[1]

たとえば、つぎのようなものが保存則である。

物理現象の時間的あるいは段階的な変化の際に、想定されている系内で、ある物理量の総和が変化しない[要出典]」という法則も保存側の一種である。

システム)には、保存則が成立している系としていない系がある。 物理学では、保存則が成立しているのほうを「保存系」と呼ぶ。

実験や観測によって、当初想定されていた保存則が実際には成立していない場合(状態)が発見されること(「保存則が破れている」こと)によって、物理学で新たな分野が探求されることもある。

たとえば質量保存の法則がそうである。質量保存の法則は、古典的な化学で主張され、長らく絶対的な法則だと信じられた保存則である。現代でも、中等教育(高校など)の科目の「化学」では、(カリキュラムの都合上、子供の教育の手順・段取りの都合上)教科書に「質量保存の法則」を載せ学生に教えている。だが、現代物理学においては、「質量保存の法則」などというものは実際には成立していない、とされている[2]


色々な保存則と対称性

物理学で「保存量は必ず対称性と結びついていることがネーターの定理により保証されている。[要出典]」と、主張する人がいる[誰?][いつ?][3]それは幾何学、特にトポロジーの分野において保存量が重要視されることと無関係ではない。なぜなら物理学はその背後に必ず幾何学を秘めているからである。[要出典]


脚注[編集]

  1. ^ 「保存則とは物理現象の時間的あるいは段階的な変化の際に、考えている系内で、ある物理量の総和が変化しないことをいう。[要出典]
  2. ^ 培風館『物理学辞典』 「質量保存の法則」
  3. ^ 注: 自然科学形式科学は別物である。数学がどうであろうと、本物の自然がどうかということは、何ら言えない。そもそも、自然が数学的なシステムなのかどうか、という根本的なこと自体が、科学哲学ではテーマとして扱われることがある。そもそも、科学的態度では、本物の自然において、果たして系の対称性が成立しているか、成立していないか、ということ自体も問われうるのであり、本物の自然を実験や観測で調べつくして確かめられない限り、うかつなことは言わない、とするのが科学なのである。

関連項目[編集]