角动量守恒定律
物理学的普遍定律之一
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角动量守恒定律是物理学中重要的基本原则之一。在经典力学中，它反映的是质点或质点系在系统具有空间旋转不变性时运动的普遍规律；在量子力学中，它体现为薛定谔方程（或哈密顿量）在空间旋转下的不变性。当系统不受外力作用或所受诸外力对某定点（或定轴）的合力矩始终等于零时，系统的总角动量将保持恒定。角动量守恒定律是物理规律具有空间旋转对称性的必然结果，意味着物理规律不因空间方向的改变而变化。用数学表达式表述，即当合外力矩M=dL/dt=0时，角动量L=r×p为常矢量[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。对于质点系，其内力服从牛顿第三定律，内力对任一点的主矩为零，因此质点系的角动量守恒。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]。它与能量守恒（时间平移对称性）、动量守恒（空间平移对称性）并列为现代物理学的三大基石，很好地印证了诺特定理的核心内涵：每一个连续的对称性变换都对应一个守恒量。