通过各种例子来理解角动量的概念

物理学最基本的就是描述宇宙中物质的运动。这个星球是这样的。火箭往那边飞。除了一些，事实上，许多物体在不动的情况下运动。或者更准确地说，它们移动而不去任何地方。我说的是自旋、旋转、旋转、旋转、绕轨道、绕圈、旋转、旋转、旋转、翻筋斗等等——就像一颗行星绕着一颗恒星转，一个原子中的电子，甚至我们的太阳系绕着银河系的引力中心转。

从近距离看，它们确实在移动。但从大局来看，这种运动不会把它们带到任何地方。不过我们还是可以谈谈。

就像动量是一个概念，用来描述一个物体在直线上运动时的动量大小一样，角动量是一种解释物体在圆周运动时的动量大小的方法——无论是象征性的还是字面上的。

角动量在理论上很简单。选一个点，任何点。假设你的物体正在围绕这一点做圆周运动。求出物体沿圆运动的速度。不要介意它可能没有沿着圆移动，而且圆可能需要随着时间改变大小来跟随物体。不管怎样，然后用这个速度乘以圆的大小和物体的质量。结果出来了。角动量。

例如，一个2公斤重，直径60厘米的自行车车轮，以每小时20公里的速度运动，它的角动量大约是7公斤米平方每秒。知道这些有用吗?

我们关心角动量的原因是，如果你有一堆物体它们之间有电磁作用，或者引力作用，或者其他的相互作用，把它们所有的角动量加在一起，那么这个总数不会随时间变化，除非有其他物体进来把事情搞砸了。

另一个例子，地球距离太阳1.5亿公里，公转速度为30km / s质量是6乘以10的24次方千克，角动量是2.7乘以10的40次方千克米²/秒——这是4000亿亿亿亿亿个自行车轮子。这个角动量在地球轨道上年复一年地保持不变。

但令人惊讶的是，即使太阳和太阳系的其他部分突然消失，地球在太阳所在点的角动量仍然是相同的。当然，如果没有太阳的引力，地球现在就会沿着直线运动，随着它离太阳的位置越来越远，它的假想圆就会越来越大。但当地球在太空中继续运动时，它每秒30公里的速度也会越来越小。所以当你计算角动量时，速度的减小正好抵消了圆尺寸的增加。你总是会得到同样的答案，2.7乘以10的40次方千克米平方每秒。

所以即使没有物体在旋转，角动量仍然守恒。这就是物理定律的美妙之处，即使你试图打破它，它也会起作用。