Tempat (fizikal)

english Place (physical)

Gambaran keseluruhan

Dalam bidang fizik, medan adalah kuantiti fizikal, diwakili oleh nombor atau tensor, yang mempunyai nilai untuk setiap titik dalam ruang dan waktu. Sebagai contoh, pada peta cuaca, halaju angin permukaan digambarkan dengan memberikan vektor kepada setiap titik pada peta. Setiap vektor mewakili kelajuan dan arah pergerakan udara pada ketika itu. Sebagai contoh lain, medan elektrik boleh dianggap sebagai "keadaan dalam ruang" yang berpunca dari cas elektrik dan memanjangkan seluruh ruang. Apabila caj elektrik ujian diletakkan di medan elektrik ini, zarah mempercepatkan akibat daya. Ahli fizik telah mendapati tanggapan bidang untuk menjadi utiliti praktikal sedemikian untuk menganalisis kuasa yang mereka telah datang untuk memikirkan tenaga sebagai disebabkan oleh medan.
Dalam rangka moden teori kuantum bidang, walaupun tanpa merujuk kepada zarah ujian, medan menduduki ruang, mengandungi tenaga, dan kehadirannya menghalangi "vakum sejati" klasik. Ini membawa ahli fizik untuk mempertimbangkan bidang elektromagnet menjadi entiti fizikal, menjadikan konsep bidang ini sebagai paradigma pendukung bangunan fizik moden. "Hakikat bahawa medan elektromagnetik boleh memiliki momentum dan tenaga menjadikannya sangat nyata ... zarah membuat medan, dan bidang bertindak pada zarah lain, dan medan mempunyai ciri-ciri yang biasa seperti kandungan tenaga dan momentum, sama seperti zarah dapat mempunyai. " Dalam praktiknya, kekuatan medan paling banyak didapati berkurang dengan jarak hingga titik tidak dapat dikesan. Sebagai contoh, kekuatan banyak bidang klasik yang berkaitan, seperti bidang graviti dalam teori graviti Newton atau medan elektrostatik dalam elektromagnetik klasik, berkadar songsang dengan kuadrat jarak dari sumber (iaitu, mereka mengikut undang-undang Gauss). Satu akibatnya adalah bahawa medan graviti Bumi dengan cepat menjadi tidak dapat dikesan pada skala kosmik.
Medan boleh diklasifikasikan sebagai medan skalar, medan vektor, medan spinor atau medan tensor mengikut sama ada kuantiti fizikal yang diwakili adalah skalar, vektor, spinor, atau tensor. Bidang mempunyai karakter tensorial yang unik di setiap titik di mana ia ditakrifkan: iaitu bidang tidak boleh menjadi medan skalar di suatu tempat dan medan vektor di tempat lain. Sebagai contoh, medan graviti Newtonian adalah medan vektor: menyatakan nilainya pada satu titik di ruang masa memerlukan tiga nombor, komponen vektor medan graviti pada titik itu. Selain itu, dalam setiap kategori (skalar, vektor, tensor), medan boleh sama ada bidang klasik atau medan kuantum , bergantung kepada sama ada ia dicirikan oleh nombor atau pengendali kuantum masing-masing. Malah dalam teori ini perwakilan yang setara bidang adalah zarah medan, iaitu boson.
Secara umum, apabila kuantiti negara ditentukan sebagai fungsi setiap titik di rantau tertentu bahan atau ruang, rantau itu dirujuk sebagai medan kuantiti negara. Terdapat medan skalar (pengedaran suhu, pengedaran ketumpatan, potensi, dan sebagainya), medan vektor (pengagihan halaju dalam bendalir, medan elektrik , medan magnet , dll.), Medan tensor (pengagihan ketegangan dan tekanan badan anjal, bergantung kepada sifat kuantiti negeri. → Teori medan kuantum
→ Lihat juga potensi tenaga | tindakan jauh | kesan jarak dekat | ruang (falsafah) | Graviton | teori renormalization | teori tolok | teori medan bersatu | sederhana | Maxwell | garis kuasa