Legge di conservazione: differenze tra le versioni

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In [[fisica]], una '''[[legge fisica|legge]] di conservazione''', o '''[[principio]] di conservazione''', è una [[legge fisica]] fondamentale che descrive la conservazione nel [[tempo]] di una [[grandezza fisica]] in un [[Sistemasistema (fisica)|sistemafisico]] fisico [[Sistema isolato|isolato]]. Le leggi di conservazione sono molteplici e caratterizzano tutti gli ambiti della fisica; si distinguono in leggi ''esatte'', cioè che sono verificate per ogni [[sistema isolato]], e leggi ''approssimate'', cioè vere solo in presenza di determinate condizioni.
 
Storicamente, in presenza di una nuova teoria, si è osservata una tendenza a ridefinire in essa particolari grandezze la cui costanza, nella teoria precedente, si era dimostrata strumento efficace per lo studio dei sistemi fisici. È stato così possibile garantire la conservazione di tali grandezze nel più ampio contesto della nuova teoria, con l'acquisizione di una valenza più generale.
 
Dal punto di vista della [[filosofia della scienza]], queste leggi, o principi, assieme ai [[fenomeno|fenomeni]] ciclici o periodici, assumono importanza fondamentale in quanto, di fatto, regolano profondamente il comportamento della [[Natura]] fisica stessa, conferendoessendo in grado, ancor più delle altre leggi fisiche, di conferire ordine e logica all'apparente disordine o [[teoria del caos|caos]] ancor più delle altre leggi fisiche.
 
== Cenni storici ==
Nel 1772, [[Antoine Lavoisier]] dimostrò sperimentalmente che la [[materia (fisica)|materia]] non può essere creata o distrutta, ma solo trasformata ((v. [[Legge della conservazione della massa (chimica)|Legge della conservazione della massa di Lavoisier]]). Allo stesso tempo, la [[meccanica classica]] del 600-700 mostrava la validità dello stesso principio per l'[[energia meccanica]] ([[Legge della conservazione della massa (fisica)|Legge della conservazione della massa fisica]]. Nella seconda metà del 1800[[XIX secolo]], le scoperte di diversi scienziati, tra i quali [[James Prescott Joule]], Carnot, Thomson, [[Rudolf Clausius]] e [[Michael Faraday]], svelarono ulteriormente che lo stesso principio valeva per tutta l'[[energia]] compresa l'[[energia termica]] ([[Legge di conservazione dell'energia]]), pervenendo ada una compiuta descrizione dei [[principi della termodinamica|primi due principi]] della [[termodinamica]]. Fino ai primi anni del [[XX secolo|novecento]] si pensava che la materia e l'energia fossero due grandezze separate, prive di alcun punto di contatto, finché, nel 1905 il fisico tedesco, [[Albert Einstein]] scoprì, conformulò la celeberrima equazione [[E = mc²]], che l'esprimeva la relazione di equivalenza tra [[energia]] e la [[massa (fisica)|massa]], sonoche isi rivelavano due aspetti della stessa realtà fisica eaffermando, più esattamente, che la [[materia (fisica)|materia]] non è altro che una forma molto concentrata di energia. Questa rivoluzionaria scoperta di Einstein diede origine al principio di conservazione della massa-energia.
 
== Teorema di Noether ==
{{vedi anche|Teorema di Noether}}
Il teorema di Noether è il [[teorema]] [[matematica|matematico]] che, a partire da una formulazione complessa di una teoria, supporta la derivazione delle relative leggi di conservazione. Il teorema lega in maniera esplicita le simmetrie delle leggi fisiche che governano il sistema, che si traducono in invarianze della [[lagrangiana]] per particolari trasformazioni, con l'esistenza di grandezze preservate, gli integrali del moto. In particolare, il massimo numero di integrali primi del moto funzionalmente indipendenti è pari al numero di invarianze della lagrangiana.<br>
Come caso particolare del teorema di Noether si ottiene la costanza nel tempo dei momenti coniugati a ciascuna coordinata non presente esplicitamente nella lagrangiana, detta [[coordinata ciclica]]. Nel caso della lagrangiana di un sistema di particelle meccanicamente isolato le coordinate cicliche sono il vettore posizione del [[centro di massa|baricentro]], le tre coordinate angolari del sistema e il tempo: esse portano rispettivamente alle leggi di conservazione della [[meccanica classica]], la conservazione del vettore [[quantità di moto]] (v.: [[Legge di conservazione della quantità di moto]]), la conservazione delle tre componenti del [[momento angolare]] (v.: [[Legge di conservazione del momento angolare]]) e la conservazione dell'[[energia]] (v.: [[Legge di conservazione dell'energia]]).
 
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Le leggi di conservazione esatte sono:
* [[Legge di conservazione dell'energia]]
* [[Legge della conservazione della massa (fisica)]]
* [[Legge della conservazione della massa (chimica)]]
* [[Legge di conservazione della carica elettrica]]
* [[Isospin debole]]
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[[sl:Ohranitveni zakon]]
[[sv:Konserveringslag]]
[[ta:காப்பு விதி]]o
[[th:กฎการอนุรักษ์]]
[[uk:Закони збереження]]