动量的操作意义是什么?

时间:2020-09-19 09:20:55   作者:
动量的概念与力的概念有关。也就是说,力改变动量。换句话说,动量是系统在没有外力的情况下保持不变的性质。

这是动量的一般定义,从中你可以理解动量是一个与变化相关的概念。因此,任何改变的系统都可以用泛化的动量和改变动量的力来表示。

有了这个一般的概念,我们可以看到确定系统中与动量相关的量对于理解系统的动力学是至关重要的。即使是抽象的系统也会有相关的动量。例如,石英振子是一个动力系统,它具有相关的一般化位置和动量,即使看起来没有任何东西在移动。这些广义的量定义了所谓的相空间,其中这样一个振子的动力学用一个圆表示。

理解这些一般化的概念,就像我在上面描述的那样,为理解和研究物理学提供了一种非常强大的方法。归根结底,物理学是关于理解和描述一个系统中的变化。

让我们把它带到终极极限,一个基本粒子。基本粒子没有内力,因此,在没有外力的情况下,保持不变的特性与动量有关。以电子为例。电子有两种性质;电荷和自旋。电荷表示它与电场的相互作用,而自旋表示它与磁场的相互作用。一种相互作用产生力,另一种作用产生转矩。这样,电子就会有两种动量:与力相关的线性动量,与力矩相关的角动量。类似地,一个光子也会有一个相关的线性动量和角动量,即使它是一个无质量的粒子。对于其他具有附加属性的基本粒子,比如夸克的色荷,会有其他可以定义的相关动量。本质上,如果有一个力,就必须有一个相关的动量,因为力和动量是一对匹配的。
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