Medan (fisika): Perbedaan revisi

3 bita ditambahkan ,  13 tahun yang lalu
k
Robot: Cosmetic changes
k (Robot: Cosmetic changes)
[[ImageBerkas:Field-illustrations-add-magnitude.png|thumb|Besar medan listrik di sekeliling dua partikel bermuatan sama (tolak-menolak). Daerah yang lebih terang memiliki kuat medan lebih besar. Arah medan tidak kelihatan]]
 
'''Medan''' dalam ilmu [[fisika]] adalah kehadiran besaran fisika di setiap titik dalam [[ruang]] (atau, secara lebih umum, [[ruang-waktu]]). Kekuatan medan biasanya berubah-ubah dalam suatu wilayah.
Medan biasanya direpresentasikan secara matematis oleh medan skalar, vektor atau tensor. Sebagai contoh kita dapat memodelkan [[medan gravitasi]] menggunakan medan vektor. Pada medan ini suatu vektor melambangkan percepatan yang akan didapat titik massa pada tiap titik di dalam ruang. Contoh lain adalah medan [[temperatur]] atau medan tekanan udara, yang kerap diilustrasikan dalam laporan cuaca sebagai isoterm dan isobar, dengan menghubungkan titik-titik yang memiliki suhu atau tekanan yang sama.
 
== Teori Medan ==
Teori Medan biasanya mengacu pada konstruksi dinamika suatu medan, yaitu spesifikasi bagaimana suatu medan berubah terhadap waktu atau terhadap komponen lain dari medan tersebut. Biasanya ini dilakukan dengan menulis [[Lagrangian]] atau [[Hamiltonian]] dari medan tersebut, dan memperlakukannya sebagai sistem [[mekanika klasik]] atau [[mekanika kuantum|kuantum]] dengan jumlah derajat kebebasan tak terhingga. Teori medan yang dihasilkan disebut sebagai teori medan klasik atau teori medan kuantum.
 
Dalam fisika modern, medan yang paling sering dipelajari adalah model empat gaya fundamental yang pada suatu hari mungkin menghasilkan [[Teori Medan Terpadu]]
 
=== Medan klasik ===
Terdapat beberapa contoh [[Teori Medan Klasik|medan klasik]]. Dinamika suatu medan klasik biasanya dispesifikasikan oleh [[Lagrangian|kerapatan Lagrange]] dalam komponen medan. Dinamika tersebut dapat diperoleh menggunakan [[prinsip Aksi]].
 
Teori gravitasi [[Albert Einstein|Einstein]], [[teori relativitas umum]], adalah contoh lain teori medan. Di sini medan utama adalah [[tensor metrik]], medan tensor orde-2 simetris dalam ruang-waktu
 
=== Medan kuantum ===
Saat ini para fisikawan percaya bahwa [[mekanika kuantum]] semestinya mendasari semua fenomena fisis, sehingga suatu teori medan klasik, paling tidak dalam prinsipnya, membolehkan perumusan dalam bentuk mekanika kuantum. Keberhasilan kuantisasi ini menghasilkan teori medan kuantum yang terkait. Sebagai contoh kuantisasi [[elektrodinamika klasik]] menghasilkan [[elektrodinamuka kuantum]]. Elektrodinamika kuantum dapat disebut sebagai teori ilmiah paling berhasil. Data percobaan mengkonfirmasi ramalannya dalam kecermatan lebih tinggi daripada teori lain manapun. Dua teori medan kuantum dasar lainnya adalah [[kromodinamika kuantum]] dan [[teori elektrolemah]]. Ketiga teori medan kuantum ini dapat diturunkan sebagai kasus khusus [[model standar]] [[fisika partikel]]. [[Teori Relativitas Umum]], teori medan gravitasi klasik, sampai saat ini belum berhasil dikuantisasi.
 
Teori medan klasik masih bermanfaat pada keadaan sifat-sifat kuantum tidak muncul, dan dapat menjadi wilayah penelitian aktif. [[Elastisitas]] bahan, [[dinamika fluida]], dan [[persamaan Maxwell]] merupakan contoh-contohnya.
 
=== Medan acak kontinu ===
{{sect-stub}}
Medan klasik seperti disebut di atas, seperti [[medan elektromagnetik]], biasanya merupakan fungsi yang dapat diturunkan (diferensiabel), namun pada setiap kasus medan-medan tersebut hampir selalu dapat diturunkan dua kali. Namun [[fungsi tergeneralisasi]] tidaklah kontinu. Ketika berurusan dengan medan klasik pada temperatur terhingga, metode matematika medan acak kontinu mesti dipakai, karena medan klasik yang berfluktuasi secara termal tidak dapat diferensiasikan di mana pun (''nowhere differentiable'').
As a (very) rough way to think about continuous random fields, we can think of it as an ordinary function that is <math>\pm\infty</math> almost everywhere, but when we take a [[weighted average]] of all the [[infinity|infinities]] over any finite region, we get a finite result. The infinities are not well-defined; but the finite values can be associated with the functions used as the weight functions to get the finite values, and that can be well-defined. We can define a continuous random field well enough as a [[linear map]] from a space of functions into the [[real number]]s. -->
 
== Simetri Medan ==
Cara yang mudah menggolongkan medan (klasik atau kuantum) adalah melalui kesetangkupan (simetri) yang dimilikinya. Biasanya ada dua jenis simetri fisis:
 
=== Simetri ruang-waktu ===
 
Medan kerap kali diklasifikasikan dalam kelakuan mereka terhadap transformasi simetri ruang-waktu. Istilah yang digunakan dalam klasifikasi ini adalah:
* [[Medan skalar]] (seperti [[temperatur]]), yang nilai-nilainya diberikan oleh variabel tunggal pada tiap titik dalam ruang. Nilai ini tidak berubah dengan transformasi ruang.
* [[Medan vektor]] (seperti besar dan arah [[gaya]] pada tiap titik dalam [[medan magnet]] yang diberikan dengan menempatkan vektor pada tiap titik dalam ruang. Komponen-komponen vektor ini bertransformasi seperti biasa dalam rotasi dalam ruang.
* [[Medan tensor]] (seperti tensor tegangan kristal) diberikan oleh tensor pada tiap titik ruang. Komponen tensor ini bertransformasi seperti biasa dalam rotasi dalam ruang.
* Medan [[spinor]] berguna dalam [[teori medan kuantum]]
 
Pada teori relativitas penggolongan yang mirip berlaku, dengan perkecualian skalar, vektor, dan tensor didefinisikan terhadap simetri Poincaré dari ruang-waktu.
 
=== Simetri internal ===
 
Medan boleh jadi memiliki simetri internal selain simetri ruang-waktu. Dalam banyak keadaan bisa muncul keperluan terhadap medan yang merupakan senarai skalar ruang-waktu: (&phi;φ<sub>1</sub>,&phi;φ<sub>2</sub>...&phi;φ<sub>N</sub>). Sebagai contoh, dalam ramalan cuaca skalar-skalar tersebut adalah suhu, tekanan, kelembapan, dan sebagainya. Dalam [[fisika partikel]], simetri [[muatan warna]] interaksi quark adalah contoh simetri internal [[interaksi kuat]], seperti juga simetri [[isospin]] atau [[flavor]].
 
Bila ada simetri suatu masalah yang tidak melibatkan ruang-waktu, yang didalamnya komponen-komponen ini bertransformasi ke dalam satu sama lain, himpunan simetri ini dinamakan ''simetri internal''. Orang juga dapat membuat klasifikasi muatan medan di bawah simetri internal
[[cs:Fyzikální pole]]
[[de:Feld (Physik)]]
[[es:Campo (física)]]
[[en:Field (physics)]]
[[eo:Kampo (fiziko)]]
[[es:Campo (física)]]
[[fa:میدان (فیزیک)]]
[[fi:Kenttäteoria]]
[[fr:Champ (physique)]]
[[gl:Campo (física)]]
[[he:שדה (פיזיקה)]]
[[hr:Polje (fizika)]]
[[it:Campo (fisica)]]
[[ja:場]]
[[he:שדה (פיזיקה)]]
[[la:Campus physicus]]
[[nl:Veld (natuurkunde)]]
[[ja:場]]
[[pl:Pole fizyczne]]
[[pt:Campo (física)]]
[[simple:Field (physics)]]
[[sk:Siločiara]]
[[fi:Kenttäteoria]]
[[sv:Fält (fysik)]]
[[uk:Поле (фізика)]]
259.487

suntingan