Klassikaline väljateooria

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search

Klassikaline väljateooria (inglise keeles classical field theory) on füüsikateooria, mis ennustab, kuidas üks või mitu füüsikalist välja interakteeruvad ainega väljavõrrandite kaudu.

Terminit "klassikaline väljateooria" tavaliselt kasutatakse nende füüsikateooriate kirjeldamiseks, mis kirjeldavad elektromagnetismi ja gravitatsiooni – kahte põhilist fundamentaalset loodusjõudu. Väljateooriaid, millesse on kaasatud kvantmehaanika, nimetatakse kvantväljateooriateks.

Füüsikalist välja võib mõista kui füüsikalise suuruse omistamist ruumi ja aja igas punktis.

Esimesed väljateooriad, Newtoni gravitatsiooniteooria ja Maxwelli elektromagnetvälja võrrandid, töötati välja klassikalises füüsikas enne relatiivsusteooria loomist 1905. aastal ja nad tuli revideerida, et viia kooskõlla selle uue teooriaga. Seega, liigituvad klassikalised väljateooriad tavaliselt mitterelativistlikeks ja relativistlikeks.

Nüüdisaegseid väljateooriaid väljendatakse tavaliselt tensorarvutuse matemaatika abil.

Mitterelativistlikud väljateooriad[muuda | muuda lähteteksti]

Mõned kõige lihtsamatest füüsikalistest väljadest on vektoriaalsed jõuväljad. Ajalooliselt esimene kord, kui välju võeti tõsiselt, oli seotud Faraday jõujoontega elektrivälja kirjeldamisel. Seejärel kirjeldati sarnaselt ka gravitatsioonivälja.

Gravitatsiooni esimene väljateooria oli Newtoni gravitatsiooniteooria.

Elektrivälja mõiste pakkus esimest korda välja Michael Faraday. 1831. aastal avastas ta elektromagnetilise induktsiooni, kui leidis, et muutuv magnetväli tekitab ümbritseva elektrivälja. Ta kirjeldas seda nähtust Faraday induktsiooni seadusena. Aastatel 1861–1865 arendas James Clerk Maxwell nn Maxwelli võrrandid, mis ühendasid elektri- ja magnetvälja ühtsesse võrrandisüsteemi.

Relativistlik väljateooria[muuda | muuda lähteteksti]

Klassikaliste väljateooriate tänapäevased määratlused nõuavad üldiselt Lorentzi kovariantsuse nõude täitmist. Väljateooria arengus on suundumus väljenduda matemaatiliselt lagranžiaane kasutades.

Relativistlikud väljad[muuda | muuda lähteteksti]

Tänapäeval kaks kõige tuntumat Lorentzi kovariantset klassikalist väljateooriat on elektromagnetism ja gravitatsiooniteooria.

Väljade ühendamise katsed[muuda | muuda lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Klassikalised väljade ühendteooriad

Klassikalisele füüsikale põhineva ühtse väljateooria loomise katsed on ühtse väljateooria klassikalised teooriad. Kahe maailmasõja vahelisel ajal püüdsid mitmed matemaatikud ja füüsikud, nagu Albert Einstein, Theodor Kaluza, Hermann Weyl, Arthur Eddington, Gustav Mie ja Ernst Reichenbacher, edendada ideed gravitatsiooni ühendamist elektromagnetismiga.

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]