กฎการอนุรักษ์

กฎการอนุรักษ์ในเชิงฟิสิกส์กล่าวถึงปริมาณบางอย่างในระบบปิด ซึ่งมีค่าคงที่ไม่ว่าระบบจะเกิดการเปลี่ยนแปลงใดๆ ตัวอย่างของกฎการอนุรักษ์ซึ่งเป็นจริงเสมอได้แก่

• การอนุรักษ์พลังงาน
• การอนุรักษ์โมเมนตัม
• การอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม
• การอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

นอกจากนี้ยังมีกฏการอนุรักษ์ซึ่งเป็นจริงในกรณีพิเศษบางกรณี เช่นกรณีที่ความเร็วที่เกี่ยวข้องมีค่าต่ำ หรือเป็นจริงในช่วงเวลาสั้นๆ หรือเป็นจริงเฉพาะกับบางอันตรกิริยาเท่านั้น ตัวอย่างเช่น

• การอนุรักษ์เลขบาริออน
• การอนุรักษ์flavor (ไม่เป็นจริงในอันตรกิริยานิวเคลียร์แบบอ่อน)
• การอนุรักษ์มวล (เป็นจริงเฉพาะกรณีที่ไม่เกี่ยวข้องกับทฤษฎีสัมพัธภาพ

ทฤษฎีของนอยเธอร์ (en:Noether's theorem) แสดงให้เห็นว่าในระบบที่อธิบายได้ด้วย en:Principle of least action (นั่นคือ ระบบมี Lagrangian และ Hamiltonian) กฎการอนุรักษ์นั้นมีความสัมพันธ์กับการที่กฎทางฟิสิกส์มีคุณสมบัติ invariant เทียบกับ transformation อย่างหนึ่ง ตัวอย่างเช่น การที่กฎทางฟิสิกส์ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลานำไปสู่การอนุรักษ์ของพลังงานในระบบ และการที่กฎทางฟิสิกส์ไม่เปลียนแปลงตามตำแหน่งนำไปสู่การอนุรักษ์โมเมนตัม เป็นต้น

หลักปรัชญาที่เกี่ยวข้องกับกฎการอนุรักษ์

• สิ่งที่ไม่เปลียนท่ามกลางความเปลี่ยนแปลงทั้งหลาย

แนวความคิดที่ว่าบางสิ่งนั้นไม่เคยเปลี่ยนแปลงไม่ว่าโลกหรือจักรวาลจะเปลี่ยนไปอย่างไร เป็นแรงบันดาลใจของนักคิดและนักวิทยาศาสตร์มาเป็นเวลานาน

ปริมาณที่คงที่เหล่านี้ ดูจะมีความหมายสำคัญมากกว่าปริมาณทางฟิสิกส์อื่นๆ จนบางคนอาจเรียกว่าเป็นปริมาณซึ่งบ่งบอก 'ความเป็นจริงทางฟิสิกส์'ทีเดียว กฎการอนุรักษ์ทั้งหลายเพิ่มความเรียบง่ายให้โครงสร้างของทฤษฎีทางฟิสิกส์ และเป็นพื้นฐานสำคัญของการแก้สมการทางฟิสิกส์จำนวนมาก