conservatieeigenschappen

Conservatie-eigenschappen zijn eigenschappen van een systeem die tijdens een proces ongewijzigd blijven wanneer het systeem zich volgens de geldende wetten ontwikkelt in een afgesloten of beperkte omgeving. Ze ontstaan uit de structurele kenmerken van de natuurwetten en uit symmetrieën van de systemen. Conservatie vormt een fundamenteel concept in de natuurkunde, scheikunde en wiskunde en biedt handvatten om dynamische processen te begrijpen zonder elke interactie afzonderlijk te hoeven volgen.

Veelvoorkomende conservatieve grootheden zijn massa (in afgesloten systemen bij chemische reacties), totale energie, lineaire impuls en hoekimpuls, en elektrische lading. In open systemen kunnen deze grootheden echter uitgewisseld worden met de omgeving, waardoor ze niet langer strikt conserved zijn. In de quantummechanica blijft bijvoorbeeld de norm van de toestandsvector behouden; in de relativistische context geldt de conservatie van de energiemomentum-tensor.

Noether's theorem verbindt symmetrieën met conservaties: tijdonafhankelijke systemen impliceren energiebehoud; ruimtelijke translatie geeft impulsbehoud; rotaties geven hoekmomentumbehoud. Deze fundamentele relaties gelden in veel situaties van modellering en experiment, maar ze zijn afhankelijk van de juiste idealisaties.

Toepassingen van conservatie-eigenschappen liggen onder meer in de analyse van chemische reacties, in de mechanica en dynami​ka van systemen, in numerieke simulaties waar conservatieve integratoren invarianten behouden, en in de interpretatie van experimenten waar afwijkingen van conserve kunnen duiden op interacties met de omgeving of fouten in modellen.