Επί του παρόντος, υπάρχουν τρεις νόμοι διατήρησης στη φυσική διατήρηση της μάζας και της ενεργειακής γραμμικής ορμής αντίστοιχα μπορεί να είναι ένας τέταρτος νόμος;
* Διατήρηση ενέργειας: Η συνολική ενέργεια ενός απομονωμένου συστήματος παραμένει σταθερή. Η ενέργεια μπορεί να μετατραπεί από τη μία μορφή σε άλλη (π.χ. κινητική σε δυναμικό), αλλά ποτέ δεν δημιουργήθηκε ή καταστρέφεται.
* Διατήρηση της ορμής: Η συνολική ορμή ενός απομονωμένου συστήματος παραμένει σταθερή. Αυτό σημαίνει ότι, ελλείψει εξωτερικών δυνάμεων, η συνολική ορμή ενός συστήματος (μάζα σε κίνηση) πριν από μια αλληλεπίδραση ισούται με τη συνολική ορμή μετά την αλληλεπίδραση.
* Διατήρηση της γωνιακής ορμής: Η συνολική γωνιακή ορμή ενός απομονωμένου συστήματος παραμένει σταθερή. Η γωνιακή ορμή είναι ένα μέτρο της τάσης ενός αντικειμένου να περιστρέφεται.
Λοιπόν, γιατί δεν υπάρχει πια "διατήρηση της μάζας";
Η διατήρηση της μάζας είναι μια έννοια που έγινε ευρέως αποδεκτή για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, με την έλευση της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν, μάθαμε ότι η μάζα και η ενέργεια είναι στην πραγματικότητα εναλλάξιμες! Αυτό ενσωματώνεται στη διάσημη εξίσωση E =MC², πού:
* e είναι ενέργεια
* m είναι μάζα
* C είναι η ταχύτητα του φωτός
Αυτό σημαίνει ότι η μάζα μπορεί να μετατραπεί σε ενέργεια και αντίστροφα. Ως εκ τούτου, έχουμε τώρα μια ενοποιημένη αρχή της διατήρησης της μαζικής ενέργειας.
Θα μπορούσε να υπάρξει ένας τέταρτος θεμελιώδης νόμος διατήρησης;
Είναι σίγουρα δυνατό! Η φυσική εξελίσσεται πάντα και οι νέες ανακαλύψεις θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ταυτοποίηση πρόσθετων θεμελιωδών νόμων διατήρησης. Ωστόσο, θα έπρεπε να είναι:οποιοσδήποτε νέος νόμος διατήρησης
* παγκοσμίως εφαρμόσιμο: Θα έπρεπε να ισχύει σε όλα τα φυσικά συστήματα, ανεξάρτητα από την κλίμακα ή τις συνθήκες.
* Θεμελιώδη: Δεν θα μπορούσε να προκληθεί από άλλους γνωστούς νόμους.
* Υποτίθεται καλά από πειραματικά στοιχεία: Θα πρέπει να υπάρχουν ισχυρά στοιχεία για να το υποστηρίξουμε.
Ορισμένες περιοχές όπου οι φυσικοί διερευνούν ενεργά τους πιθανούς νέους νόμους διατήρησης περιλαμβάνουν:
* Διατήρηση πληροφοριών: Αυτή είναι μια έννοια στη θεωρία των κβαντικών πληροφοριών, όπου η συνολική ποσότητα πληροφοριών σε ένα σύστημα θεωρείται ότι διατηρείται, ακόμη και παρουσία μαύρων οπών.
* Διατήρηση του Baryon and Lepton Number: Αυτά σχετίζονται με τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία της ύλης και ενώ είναι γενικά συντηρημένα, υπάρχουν ορισμένα θεωρητικά μοντέλα που προτείνουν ότι μπορεί να μην είναι πάντα.
Έτσι, ενώ σήμερα έχουμε τρεις θεμελιώδεις νόμους διατήρησης, η δυνατότητα εύρεσης περισσότερων είναι πάντα εκεί!