שדה (פיזיקה)

שָׂדֶה בפיזיקה הוא כמות פיזיקלית שיש לה ערך מסוים בכל מקום ומקום במרחב ובזמן, או לחלופין התאמה (במינוח מתמטי, פונקציה) של בין כל נקודה במרחב-זמן למספר(/וקטור/טנזור). לדוגמה, הטמפרטורה היא שדה משום שלכל נקודה במרחב מותאם מספר – הטמפרטורה שלה בזמן נתון. שדה הוא מונח כללי הכולל סוגים רבים של פונקציות.

איור שמדמה שדה וקטורי – לכל נקודה מותאם וקטור. אפשר לחשוב על זה כשדה המהירויות של האוויר בהוריקן – בכל נקודה מצוירת מהירות האוויר, בחוץ הוא חזק וקרוב למרכז הוא חלש.

שדה יכול להיות בעל ממד אחד ואז יכונה השדה שדה סקלרי כזה שמתואר על ידי מספר יחיד (סקלר), כמו בדוגמה לעיל של שדה הטמפרוטורה. שדה יכול להיות גם רב ממדי ומיוצג על ידי וקטור (ואז יכונה שדה וקטורי) לדוגמה השדה האלקטרומגנטי שבכל נקודה יש לו גם ערך מגנטי וגם ערך חשמלי, או מיוצג על ידי טנזור או אפילו מבנה מטמטי מורכבת יותר, לדוגמה הכבידה שמתוארת על ידי טנזור המטריקה בכל נקודה ונקודה. לעיתים נהוג לקרוא לשדה סקלרי פוטנציאל בגלל האנלוגיה לפוטנציאל חשמלי ואילו לשדה וקטורי נהוג לקרוא לעיתים שדה כוח או סתם "שדה".

דוגמאות לשדות:

• שדה-כוח הוא שדה אשר מבטא את הכוח בין שני גופים, לדוגמה:
  • שדה אלקטרומגנטי שהוא שילוב של
    • שדה מגנטי (וקטורי)
    • שדה חשמלי (וקטורי)
  • שדה כבידה (וקטורי במכניקה הקלאסית וטנזורי במקרה הכללי בתורת היחסות הכללית)
• שדה טמפרטורה (סקלרי)
• שדה בתורת השדות הקוונטית הוא הכללה של חלקיק ושל גל יחד עם תורת היחסות הפרטית, ולכן הוא פונקציה מהמרחב הארבעה ממדי אל מרחב מורכב יותר, התלוי בסוג השדה. בתורה זו קיימים סוגים שונים של שדות, והחלקיקים נתפסים כעירורים של שדות.
• שדה היגס (סקלרי) שעירורים בו ניצפו לראשונה ב-2012, כחמישים שנים לאחר שתואר.^[1]

ראו גם

• שטף

קישורים חיצוניים

• שדה, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
• תיאוריית השדה (פיזיקה), דף שער בספרייה הלאומית