megmaradási törvények
(energiamegmaradás, mozgásmennyiség-megmaradás, anyagmegmaradás törvénye)
Olyan mennyiségekre vonatkozó törvények, amelyek ugyanakkorák egyes fizikai
folyamatok előtt, mint után.
A fizikában központi szerepet játszik
ezeknek a törvényeknek a felismerése; a fizikai törvények megmaradási elveket
fejeznek ki.
A megmaradási törvények a rendszer szimmetriáival
függnek össze.
A részecskefizikában a bonyolult kölcsönhatásokat
megmaradó, ámbár meglehetősen különös kvantumszámok
révén fejezik ki.
A legfontosabb ilyen törvény az energiamegmaradás, amely a fizikai rendszerek időbeli eltolhatóságának szimmetriájához kapcsolódik, a mozgásmennyiség-megmaradás pedig a térbeli eltolhatóság szimmetriájához.
Öveges tanár úr közérthető megfogalmazásában:
"Bármilyen gép hajtására felhasznált energia ugyanannyi, mint a gép működése közben keletkezett különféle munkavégzések (energiák) összege.
Ez az energiamegmaradás törvénye.
Ez a fizika legáltalánosabb, legfontosabb
törvénye, amelyet a természet minden jelenségére alkalmazni lehet, mert mindenütt
energiaátalakulások történnek.
Energiát sem teremteni, sem megsemmisíteni
nem lehet. Az energia egyszerűen van!
Hozzányúlhatunk, felhasználhatjuk. Gépeinkben
átváltoztathatjuk az egyik fajta energiát
egy másik fajtává. Például erőműveinkben
a szén égésekor felszabaduló hőenergia
egy része az elektromos áram energiájává
változik.
Semmiféle eddig ismert jelenség során nem keletkezik több energia,
de kevesebb se!"
- Carnot, Nicolas Leonard Sadi (1796
- 1832) francia tűzértiszt, fizikus eredményei a termodinamika
alapjait képzik. Halála előtti feljegyzéseiben már az energiamegmaradás
elvének csírái is felfedezhetők.
- Az energiamegmaradás
elvét Mayer, Robert (1814-1878) német
hajóorvos vetette fel 1840-ben.
- Joule, James Prescott (1818-1899) angol
sörfőzde tulajdonos, fizikus 1843-ban megméri a mechanikai
munka hőekvivalensét.
1845-ben végzett kísérletében eső súlyokkal
hajtott egy vízbe merülő lapátkereket; a víz hőmérsékletének
emelkedését megfigyelve kimondta a mechanikai munka
és a hő egyenértékűségét. Vizsgálatai nagymértékben hozzájárultak az energia
fogalom és az energiamegmaradásának általános elfogadásához.
- Hermann von Helmholtz német fizikustól
származik az az elmélet, amely szerint az energia
valamennyi formája egyenértékű.
- Lord Kelvin tudományos tevékenysége
során olyan termodinamikai alapkutatást
végzett, amellyel hozzájárult az energiamegmaradás törvényének és az
abszolút hőmérsékleti skálának a kidolgozásához
Az anyagmegmaradás törvénye
Lavoisier, Antoine Laurent (1743-1794) francia kémikus kezd el először mérni a kémiában, ő vezeti be a mérleget, mint elengedhetetlen segédeszközt. Kimondja a tömegmegmaradás tételét a kémiai reakciók esetében. (A kiinduló anyagok tömege és a keletkező anyagok tömege megegyezik.)
Lomonoszov, Mihail Vasziljevics (1711
- 1765) orosz fizikus, kémikus kísérletileg igazolja az anyagmegmaradás törvényét.