角动量守恒（conservation of angular momentum）

一位旋转的花样滑冰运动员把手臂收回，转得更快了；一颗绕太阳运行的行星始终以稳定的速率扫过相等的面积。两者都在展示角动量守恒——一个系统里'旋转的总量'。角动量度量的是旋转运动，既包括绕某点的公转，也包括原地的自转，而且它带有方向（旋转的轴）。在不受外界干扰时，它的总量永远不变。

粒子以两种方式携带角动量。一种是轨道角动量——一个粒子绕另一个粒子运动，就像行星绕恒星。另一种是自旋，这是每个粒子作为内禀属性自带的角动量，仿佛它即便静止也一直在转（不过它并不真是一个旋转的小球）。在量子世界里，这两种角动量都只能以固定大小的整步出现，步长由普朗克常数决定。当一个粒子衰变或粒子相撞时，总角动量——轨道加自旋一并相加——在前后必须相同。

这条规则决定了哪些衰变和反应根本可能发生，并塑造了它们的几何形态。比方说，一个自旋为 1 的粒子不能直接变成两个其自旋与轨道运动无法合成总自旋 1 的粒子；无论有多少能量可用，这样的衰变都被禁止。角动量守恒还告诉实验者衰变产物倾向于朝哪些方向飞出——碎片的角度分布编码了母粒子的自旋，物理学家正是用这种方法测出了希格斯玻色子自旋为零。根据诺特定理，角动量守恒是因为物理规律在每个方向上看起来都一样——空间没有偏好的取向。