Πεδίο
αγγλικά : Field
γαλλικά : Champ
γερμανικά : Feld
Στη φυσική, ένα πεδίο είναι μια φυσική ποσότητα, που αντιπροσωπεύεται από έναν αριθμό ή έναν τανυστή, που έχει μια τιμή για κάθε σημείο στο χωροχρόνο. Για παράδειγμα, σε έναν χάρτη καιρού, η θερμοκρασία της επιφάνειας περιγράφεται με την εκχώρηση ενός πραγματικού αριθμού σε κάθε σημείο ενός χάρτη. Η θερμοκρασία μπορεί να εξεταστεί σε ένα καθορισμένο χρονικό σημείο ή σε κάποιο χρονικό διάστημα, για να μελετηθεί η δυναμική της αλλαγής θερμοκρασίας. Ένας επιφανειακός χάρτης ανέμου, ο οποίος ορίζει ένα διάνυσμα σε κάθε σημείο σε έναν χάρτη που περιγράφει την ταχύτητα του ανέμου σε αυτό το σημείο, θα ήταν ένα παράδειγμα ενός μονοδιάστατου τανυστικού πεδίου δηλαδή διανυσματικό πεδίου. Οι θεωρίες πεδίων, οι μαθηματικές περιγραφές για το πώς αλλάζουν οι τιμές πεδίου στο χώρο και το χρόνο, είναι πανταχού παρούσες στη φυσική. Για παράδειγμα, το ηλεκτρικό πεδίο είναι ένα άλλο τανυστικό πεδίο τάξης 1 και η πλήρης περιγραφή της ηλεκτροδυναμικής μπορεί να διατυπωθεί σε σχέση με δύο αλληλεπιδρώντα διανυσματικά πεδία σε κάθε σημείο του χωροχρόνου ή ως θεωρία τανυστικό πεδίου 2ής τάξης.
Στο σύγχρονο πλαίσιο της κβαντικής θεωρίας των πεδίων, ακόμη και χωρίς να αναφέρεται σε ένα σωματίδιο δοκιμής, ένα πεδίο καταλαμβάνει χώρο, περιέχει ενέργεια και η παρουσία του αποκλείει ένα κλασικό «αληθινό κενό». υτό οδήγησε τους φυσικούς να θεωρούν τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία ως φυσική οντότητα, καθιστώντας την έννοια του πεδίου ένα υποστηρικτικό παράδειγμα του οικοδομήματος της σύγχρονης φυσικής. "Το γεγονός ότι το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο μπορεί να έχει ορμή και ενέργεια το καθιστά πολύ πραγματικό ... ένα σωματίδιο δημιουργεί ένα πεδίο και ένα πεδίο δρα σε ένα άλλο σωματίδιο και το πεδίο έχει τόσο γνωστές ιδιότητες όπως το ενεργειακό περιεχόμενο και την ορμή, όπως και τα σωματίδια μπορούν στην πράξη. Στην πράξη, η ισχύς των περισσότερων πεδίων βρέθηκε να μειώνεται με την απόσταση μέχρι το σημείο να είναι ανιχνεύσιμη. Για παράδειγμα, η ισχύς πολλών σχετικών κλασικών πεδίων, όπως το βαρυτικό πεδίο στη θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα ή το ηλεκτροστατικό πεδίο στον κλασικό ηλεκτρομαγνητισμό, είναι αντιστρόφως ανάλογο με το τετράγωνο της απόστασης από την πηγή (δηλαδή, ακολουθούν τον νόμο του Gauss). Μια συνέπεια είναι ότι το βαρυτικό πεδίο της Γης γίνεται γρήγορα μη ανιχνεύσιμο σε κοσμικές κλίμακες.
Ένα πεδίο μπορεί να ταξινομηθεί ως ένα βαθμωτό πεδίο, ένα διανυσματικό πεδίο, ένα σπινορικό πεδίο ή ένα τανυστικό πεδίο σύμφωνα με το εάν η αντιπροσωπευτική φυσική ποσότητα είναι ένα βαθμωτό, ένα διάνυσμα, ένας σπίνορας ή ένας τανυστή, αντίστοιχα. Ένα πεδίο έχει έναν μοναδικό τανυστικό χαρακτήρα σε κάθε σημείο όπου ορίζεται: δηλ. Ένα πεδίο δεν μπορεί να είναι ένα βαθμωτό, πεδίο κάπου και ένα διανυσματικό πεδίο κάπου αλλού. Για παράδειγμα, το βαρυτικό πεδίο της Νεύτωνας είναι ένα διανυσματικό πεδίο: ο καθορισμός της τιμής του σε ένα σημείο στο χωροχρόνο απαιτεί τρεις αριθμούς, τα συστατικά του διανύσματος βαρυτικού πεδίου σε αυτό το σημείο. Επιπλέον, σε κάθε κατηγορία (βαθμωτό, διανυσματικό , τανυστικό ), ένα πεδίο μπορεί να είναι είτε ένα κλασικό πεδίο είτε ένα κβαντικό πεδίο, ανάλογα με το αν χαρακτηρίζεται από αριθμούς ή κβαντικούς τελεστές αντίστοιχα. Στην πραγματικότητα, σε αυτή τη θεωρία, μια ισοδύναμη αναπαράσταση του πεδίου είναι ένα σωματίδιο πεδίου, δηλαδή ένα μποζόνιο .
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License
