角动量守恒定律
物理学的普遍定律之一
条目
历史版本
角动量守恒定律是物理学中重要的基本原则之一。它指出，在一个孤立系统中，当没有外部扭矩作用时，系统的总角动量将保持恒定[4]。质点的角动量定理为
，其中
是质点对固定点的角动量对时间的微商，
是作用于该质点上的力对该点的力矩[5]。角动量是一个广泛的量，任何复合系统的总角动量是其组成部分角动量的总和[6]。
开普勒第二定律是角动量守恒定律的最早表述。十七世纪初，约翰尼斯·开普勒（Johannes Kepler）通过对火星绕太阳的运动进行观测，发现火星运行时的面速度是不变的，这就是”面积定律“[7]。随后，艾萨克·牛顿（Isaac Newton）从理论上推导出了角动量守恒定律[3]。
角动量有方向和大小，而且都是守恒的。特定相互作用的角动量变化称为角冲量，也称旋转[8]。与线性动量守恒类似，如果没有外力矩，角动量守恒。不同的是，角动量取决于选择原点的位置，因为粒子的位置是从原点测量的。因此在研究物体转动问题时，角动量可以作为动量的补充来描述机 械运动[9]。
角动量守恒定律在经典力学、量子力学[10]以及天体物理学[11]中都有广泛的应用。自行车、飞盘[12]、膛线子弹和陀螺仪的有用性质都可以用角动量守恒来解释。角动量守恒也是飓风形成螺旋和中子星具有高旋转速率的原因[13]。