相對論角動量 相對論角動量是角動量在狹義相對論與廣義相對論中的數學形式與物理概念其與傳統在古典力學中的三維角動量有些許差異 GR 角動量是由位置與動量衍生出的物理量其為一物體轉動程度的測度也反映出對於停止轉動的阻抗性此外如同動量守恆對應到平移對稱性角動量守恆對應旋轉對稱性諾特定理將對稱性與守恆律聯結起來這些觀念在古典力學中即相當重要而在狹義與廣義相對論中亦佔有重要角色透過抽象代數中的龐加萊群勞侖茲群可描述角動量四維動量以及其他時空中的對稱的不變性 在古典物理中不同類別的物理量透過相對性原理在狹義與廣義相對論中自然的統合比如時間與空間結合為四維位置能量與動量結合為四維動量這些四維向量與所使用的參考系相依參考系之間的變換關係由勞侖茲變換來聯繫相對論角動量的關係式則不那麼明顯古典力學中的角動量定義為位置x與動量p的叉積產生了一個贗向量xp其亦可透過外積產生一個二階反對稱張量英语Antisymmetric tensorxp 上述提到自然統合在角動量的情形為何呢在此有一不常提及的向量時變質量矩英語timevarying moment of mass其非慣性矩而是與質心的相對速度有關時變質量矩與古典力學的角動量一起形成一個二階反對稱張量對於旋轉的質能分佈比如陀螺儀行星恆星黑洞等角動量張量與旋轉物體的應力能量張量有關 在狹義相對論情形在自轉物體的靜止系中有一內稟角動量類似於量子力學中的自旋差別在於本篇談論對象是巨觀物體而量子力學的自旋粒子是點粒子不可分割相對論量子力學中自旋角動量算符與軌道角動量算符加總為總角動量算符為一張量算符通例上這樣的加總關係可以包立盧班斯基贗向量英语PauliLubanski pseudovector來描述