Wenn man ein Gewehr abfeuert, gibt es einen Rückstoß. Die Kugel bewegt sich vorwärts, das Gewehr rückwärts, und der Gesamtimpuls bleibt gleich. Das ist die Impulserhaltung. In einem abgeschlossenen System ohne äußere Kräfte bleibt der Gesamtimpuls aller Objekte konstant. Impuls ist Masse mal Geschwindigkeit und eine vektorielle Größe, daher ist die Richtung wichtig. Auch beim Zusammenstoß zweier Billardkugeln bleibt der Impuls erhalten. Ebenso erhält eine Rakete, die Abgase ausstößt, ihren Impuls. Die Abgase bewegen sich in die eine Richtung, die Rakete in die andere.

Die Impulserhaltung folgt aus Newtons drittem Gesetz. Wenn zwei Objekte miteinander wechselwirken, üben sie für die gleiche Zeitspanne gleich große, aber entgegengesetzte Kräfte aufeinander aus. Das bedeutet, sie erhalten gleich große, aber entgegengesetzte Impulse, wodurch sich ihre Impulsänderungen ebenfalls gleich groß, aber entgegengesetzt sind. Der Gesamtimpuls bleibt dabei konstant. Dieses Gesetz gilt sowohl in der klassischen Mechanik als auch in der Relativitätstheorie, wo der Impuls um einen relativistischen Faktor erweitert wird. Es gilt auch in der Quantenmechanik, wo der Impuls ein Operator ist und die Erhaltung an die Symmetrie des Raumes gebunden ist. Das Noether-Theorem verknüpft Erhaltungssätze mit Symmetrien, und die Impulserhaltung beruht darauf, dass der Raum überall gleich aussieht.

Fakten zur Impulserhaltung

• Definition. Der Gesamtimpuls in einem geschlossenen System ist konstant.
• Vector. Die Richtung ist wichtig.
• Newtons drittes Gesetz: Gleich große und entgegengesetzt gerichtete Kräfte erhalten den Impuls.
• Satz von Noether. Die Erhaltung folgt aus der Symmetrie des Raumes.

Impuls ist nicht dasselbe wie Energie. Beide sind zwar Erhaltungsgrößen, aber es handelt sich um unterschiedliche Größen mit unterschiedlichen Einheiten.