Kenttä (fysiikka)
Fysiikassa kenttä tarkoittaa, että jokaiselle avaruuden (tai yleisemmin avaruusajan) pisteelle on määritetty jokin fysikaalinen suure. Kentän katsotaan ulottuvan laajalle alueelle avaruudessa niin, että se vaikuttaa kaikkeen. Kentän voimakkuus vaihtelee yleensä alueella. Michael Faraday keksi ensimmäisenä termin "kenttä" vuonna 1849.
Joillekin kentille on olemassa numero jokaista avaruuden pistettä varten. Niitä kutsutaan skalaarikentiksi. Monimutkaisemmissa kentissä jokaiselle avaruuden pisteelle on useampi kuin yksi luku. Niitä kutsutaan vektorikentiksi tai tensorikentiksi. Esimerkiksi painovoimakenttä voidaan mallintaa vektorikentällä, jossa vektori osoittaa kiihtyvyyden, jonka massa kokee kussakin avaruuden pisteessä. Muita esimerkkejä ovat lämpötilakentät tai ilmanpainekentät, joita havainnollistetaan usein säätiedotuksissa isotermeillä ja isobaarilla yhdistämällä saman lämpötilan tai paineen omaavat pisteet.
Kahta yhtä varattua (hylkivää) hiukkasta ympäröivän sähkökentän suuruus. Kirkkaammilla alueilla on suurempi magnitudi. Kentän suunta ei ole näkyvissä.
Vastakkaisesti varatut (vetävät) hiukkaset
Kenttätyypit
Klassiset kentät
- Newtonin gravitaatio: kuvaa gravitaatiovoiman kahden massan keskinäisenä vuorovaikutuksena.
- Sähkömagnetismi: Sähkö- ja magneettikentät eivät ole vain voimakenttiä, jotka määräävät hiukkasten liikkeen, vaan niillä on myös itsenäinen fysikaalinen todellisuus, koska ne kantavat energiaa.
- Gravitaatio yleisen suhteellisuusteorian mukaan: tämä on Einsteinin painovoimateoria.
- Aallot kenttinä
Kvanttikentät
Nykyään uskotaan, että kvanttimekaniikan pitäisi olla kaikkien fysikaalisten ilmiöiden taustalla.
Kenttäteoria
Kenttäteoria on fysikaalinen teoria, joka kuvaa, miten yksi tai useampi fysikaalinen kenttä on vuorovaikutuksessa aineen kanssa.
Aiheeseen liittyvät sivut
- Jousto
- Nestedynamiikka
- Yleinen suhteellisuusteoria
- Maxwellin yhtälöt
- Hiukkasfysiikka
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on kenttä fysiikassa?
A: Fysiikassa kenttä tarkoittaa, että jokaiselle avaruuden pisteelle on määritetty fysikaalinen suure.
K: Mikä on ensimmäinen henkilö, joka keksi termin "kenttä"?
A: Michael Faraday keksi ensimmäisenä termin "kenttä" vuonna 1849.
K: Miten skalaarikentät määritellään?
V: Skalaarikentät määritellään kentiksi, joissa jokaiselle avaruuden pisteelle on oma lukunsa.
K: Mitä ovat vektorikentät tai tensorikentät?
V: Vektorikentät tai tensorikentät ovat monimutkaisempia kenttiä, joissa jokaiselle avaruuden pisteelle on olemassa useampi kuin yksi luku.
K: Voidaanko gravitaatiokenttä mallintaa vektorikentällä?
V: Kyllä, gravitaatiokenttä voidaan mallintaa vektorikentällä, jossa vektori osoittaa kiihtyvyyden, jonka massa kokee kussakin avaruuden pisteessä.
K: Mitä ovat lämpötilakentät ja ilmanpainekentät?
V: Lämpötilakentät ja ilmanpainekentät ovat esimerkkejä kentistä, joita usein havainnollistetaan säätiedotuksissa isotermien ja isobaarien avulla yhdistämällä saman lämpötilan tai paineen omaavat pisteet.
K: Vaihteleeko kentän voimakkuus alueella?
V: Kyllä, kentän voimakkuus vaihtelee yleensä alueella.
