Erhaltungssatz

In der Physik bezeichnet man mit einem Erhaltungssatz die Tatsache, dass bei verschiedenen Prozessen oder Wechselwirkungen in einem abgeschlossenen System bestimmte physikalische Größen, Erhaltungsgröße genannt, konstant bleiben.

Im Einzelnen unterscheidet man:

• Massenerhaltungssatz: In einem abgeschlossenen System bleibt die Masse erhalten.
• Energieerhaltungssatz: Die Gesamtenergie bleibt konstant.
• Impulserhaltungssatz: Die Vektor-Summe aller Impulse bleibt konstant.
• Drehimpulserhaltungssatz: Die Summe aller Drehimpulse bleibt konstant.
• Ladungserhaltungssätze: Die (elektrische, schwache, Farb-) Ladung bleibt konstant.
• Baryonenzahlerhaltungssatz: Die Anzahl der Baryonen (aus Quarks zusammengesetzte Fermionen) in einem System bleibt erhalten. Dabei werden Teilchen positiv, und Antiteilchen negativ gerechnet.
• Leptonenzahlerhaltungssatz: Die Anzahl der Leptonen (z.B. Elektronen, Neutrinos) in einem System bleibt erhalten. Wiederum werden Teilchen positiv, und Antiteilchen negativ gerechnet.

Die ersten vier Erhaltungssätze können über das Noether-Theorem mit spezifischen Symmetrien verknüpft werden und gelten daher als gesichert. Für die Erhaltung der Baryonen- und Leptonenzahl ist jedoch keine Symmetrie bekannt, die diese Erhaltung fordert; in der Tat sagen einige Vorschläge für eine Große Vereinheitlichte Theorie den Zerfall des Protons (ein Baryon) in Leptonen voraus, jedoch mit extrem langer Halbwertszeit. Trotz intensiver Suche ist bis heute jedoch noch kein Protonenzerfall beobachtet worden.