1. Conservación de la energía de masa:
* Concepto: Esta es la piedra angular de la física, que afirma que la cantidad total de masa y energía en el universo permanece constante. Se puede transformar de una forma a otra (como la masa en energía, como en las reacciones nucleares), pero nunca se crea o destruye.
* Implicaciones:
* explica las reacciones químicas: La masa total de reactivos debe igualar la masa total de productos.
* base reacciones nucleares: La energía liberada en una explosión nuclear proviene de la conversión de una pequeña cantidad de masa en una gran cantidad de energía (E =Mc², la famosa ecuación de Einstein).
* Implicaciones para la cosmología: El contenido de energía total del universo es constante, influyendo en su expansión.
2. Conservación del impulso:
* Concepto: En un sistema cerrado (donde no actúan las fuerzas externas), el impulso total (masa en movimiento) permanece constante. Esto significa que si los objetos chocan, su impulso total antes de la colisión es igual a su impulso total después.
* Implicaciones:
* Propulsión de cohetes: Un cohete expulsa el gas hacia atrás, ganando impulso en la dirección opuesta.
* colisiones: El impulso se transfiere entre los objetos colisionar, explicando cómo se mueven las bolas de billar después de un golpe.
3. Conservación del momento angular:
* Concepto: En un sistema cerrado, el momento angular total (una medida de la rotación de un objeto) permanece constante.
* Implicaciones:
* skater de hielo girando: A medida que un patinador aprieta los brazos, su velocidad angular aumenta para mantener el momento angular constante.
* planetas en órbita: Las órbitas de los planetas alrededor del sol conservan su momento angular, influyendo en sus caminos elípticos.
4. Conservación del cargo:
* Concepto: La carga eléctrica total en un sistema cerrado permanece constante. En otras palabras, los cargos se pueden transferir o redistribuir, pero no pueden ser creados o destruidos.
* Implicaciones:
* Lightning: La acumulación de cargas estáticas en las nubes, eventualmente lanzadas como un destello de rayos, obedece la conservación de la carga.
* Circuitos eléctricos: La carga fluye a través de un circuito, pero la carga total permanece constante.
5. Conservación de la información:
* Concepto: Este principio es más complejo y menos firmemente establecido que los demás. Propone que la información, en un sentido amplio, no pueda ser destruida. Está relacionado con el concepto de entropía (trastorno) y la segunda ley de la termodinámica.
* Implicaciones:
* agujeros negros: Si bien la información puede parecer perderse cuando la materia cae en un agujero negro, algunas teorías sugieren que podría estar codificada en el horizonte del evento del agujero negro.
* Mecánica cuántica: Se cree que la función de onda, que describe el estado de un sistema cuántico, conserva información.
Nota importante: Estos principios son ciertos en la mayoría de las situaciones cotidianas. Sin embargo, en condiciones extremas como aquellos cercanos a los agujeros negros o al comienzo del universo, estas leyes pueden modificarse o romperse.
