Вы здесь

Значение слова "скалярное поле"

Если каждой точке

M

{\displaystyle M}

заданной области пространства (чаще всего размерности 2 или 3) поставлено в соответствие некоторое (обычно — действительное) число

u

{\displaystyle u}

, то говорят, что в этой области задано скалярное поле. Другими словами, скалярное поле — это функция, отображающая

R

n

{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}

в

R

{\displaystyle \mathbb {R} }

(скалярная функция точки пространства).

Чаще других в приложениях встречаются:

Функция трёх переменных:

u

=

u

(

r

)

=

u

(

x

,

y

,

z

)

{\displaystyle u=u(\mathbf {r} )=u(x,y,z)}

(скалярное поле на (в) трёхмерном пространстве, называемое иногда пространственным полем).

Функция двух переменных:

u

=

u

(

r

)

=

u

(

x

,

y

)

{\displaystyle u=u(\mathbf {r} )=u(x,y)}

(скалярное поле на (в) двумерном пространстве, называемое иногда плоским полем).

В физике и многих других приложениях поле, вообще говоря, зависит также от времени:

u

=

u

(

x

,

y

,

z

,

t

)

{\displaystyle u=u(x,y,z,t)}

,

при этом операции над полем (такие, как градиент) используются по-прежнему 3-мерные, то есть, несмотря на добавление еще одной независимой переменной, по существу при этом поле рассматривается как поле в пространстве размерности 3, а не 4. Те же соображения касаются случаев, когда поле зависит, кроме пространственных координат, ещё от каких-то других параметров: эти параметры могут быть явно указаны в функциональной зависимости, что, однако, не меняет размерности основного пространства, в котором рассматривается поле.

В современной теоретической физике принято явным образом рассматривать время как координату, формально равноправную трем пространственным, а совокупность пространства и времени рассматривается явно как единое четырехмерное пространство (называемое пространством-временем). Таким образом, говоря о скалярном поле в современной теоретической физике, по умолчанию подразумевают поле на четырехмерном пространстве или многообразии, т. е. функцию, зависимую от четырех формально равноправных координат:

u

=

u

(

x

i

)

=

u

(

x

0

,

x

1

,

x

2

,

x

3

)

{\displaystyle u=u(x_{i})=u(x_{0},x_{1},x_{2},x_{3})}

(одна из этих четырех координат

x

i

{\displaystyle x_{i}}

равна или пропорциональна времени), более того, при этом, если используют термин скалярное поле, еще и подразумевается, что

u

{\displaystyle u}

- лоренц-инвариантно. Все операции над полем (такие, как градиент) при этом используются в их четырехмерном виде.

Обычно от скалярной функции требуется непрерывность или дифференцируемость достаточное количество раз (то есть функция должна принадлежать

C

m

{\displaystyle \mathbb {C} ^{m}}

).

Примеры скалярных полей на трёхмерном пространстве:

температура (подразумевается, что она

Источник: Wipedia.org

  • Скалярное поле есть чистое «воплощение» трансцендентного, не имеющее никаких эмпирических проявлений, но в силу своей нелокальности присутствующее везде и во всём в качестве абсолютной потенциальности, пустоты, содержащей почти бесконечную энергию и почти бесконечный потенциал осуществлений.
  • Тем не менее мы уже выдумали сценарий того, как всё должно выглядеть с появлением хиггсовского элементарного скалярного поля, — сценарий, которому реальный мир, кажется, вовсе не собирается следовать.
  • Хотя, во-первых, тебе это не удастся по многим причинам, не считая моральных — и главная из них квадрупольность временного сдвига, то есть приближение к искусственности (на общем фоне скалярного поля всегда оставался след), что исключало вольного обращения — в этом-то и вся сложность для злоумышленников, а во-вторых, для чего же тогда существует метаполиция?
  • Подобно волновому движению в пространстве, сохраняющему дискретность точки, степенной ряд натурального числа воспроизводит в числовом скалярном поле изначальную нераздельность и неслиянность множества как единичности.
  • Открытие новой частицы очень сильно склонило бы весы в пользу того, что электрослабую симметрию нарушают скалярные поля, а не техницветовое взаимодействие.