О законах сохранения.

Любое тело или система тел представляют собой совокупность материальных точек или частиц. Состояние такой системы в некоторый момент времени в механике определяется заданием координат и скоростей всех ее частиц.

Зная природу сил, действующих на частицы системы и состояние системы в начальный момент времени можно рассчитать и ее поведение в любой последующий момент времени. Так решаются задачи о движении планет солнечной системы небесная механика.

Однако если система состоит из многих частиц или природа сил действующих на частицы неизвестна, то детальное поведение системы предсказать не возможно. Иногда не требуется знать движение, а в некоторых случаях в этом нет необходимости. Например в молекулярной физике. Например, в сосуде с газом нет смысла изучать движение отдельных молекул. В этом случае пользуются наиболее общими принципами, которые являются следствиями законов Ньютона, это законы сохранения. При движении системы её состояние изменяется. Однако существуют такие физические величины, которые сохраняются (интегралы движения). Наиболее важные среди них: это энергия, импульс и момент импульса. Они имеют свойство аддитивности: для системы невзаимодействующих частиц эта величина равна сумме величин отдельных её частей. Законы сохранения энергии импульса и момента импульса имеют глубокое происхождение, связанное с фундаментальными свойствами времени и пространства - их однородностью и изотропностью.

Энергия - однородностью пространства времени.

Импульс – однородностью пространства.

Момент импульса – изотропностью пространства.

Законы сохранения выходят за рамки механики и физике вообще и являются универсальными законами природы. При решении новых задач обычно в начале применяют один за другим законы сохранения и, если этого недостаточно записывают уравнения движения.