Tér a fizikában

A tér ( fizikai [1] , vagy közönséges tér ) mindennapi világunk háromdimenziós tere és/vagy ennek a fizikában ennek a fogalomnak a közvetlen fejlődése (fejlődés, talán néha meglehetősen kifinomult, de direkt, tehát mondhatni: hétköznapi a tér valójában van). Ez az a tér, amelyben meghatározzák a fizikai testek helyzetét, amelyben mechanikai mozgás történik, különféle fizikai testek és tárgyak geometriai mozgása .

Különféle absztrakt tereknek abban az értelemben, ahogy a matematikában értik őket , semmi közük a hétköznapi ("fizikai") térhez, kivéve egy többé-kevésbé távoli formális analógia viszonyát (néha, néhány egyszerű esetben azonban genetikai összefüggést). is látható, például a sebességtér esetében , pulzustér ). Általában ezek néhány absztrakt vektor vagy lineáris terek , azonban gyakran számos további matematikai struktúrával vannak felszerelve. A fizikában a tér kifejezést ebben az értelemben használják, általában szükségszerűen egy tisztázó definícióval vagy kiegészítéssel ( sebességtér[ ismeretlen kifejezés ] , színtér , állapottér , Hilbert tér , spinor tér ), vagy szélsőséges esetben elválaszthatatlan kifejezés absztrakt tér formájában . Az ilyen tereket azonban egy hétköznapi háromdimenziós térben egészen "földi" problémák megfogalmazására és megoldására használják.

Fajták

A fizikában számos olyan teret is figyelembe vesznek, amelyek ebben az egyszerű osztályozásban mintegy köztes helyet foglalnak el, vagyis azokat, amelyek egy adott esetben egybeeshetnek a közönséges fizikai térrel, de általános esetben különböznek. belőle (például konfigurációs tér ), vagy tartalmazhat rendes teret altérként (például fázistér , téridő vagy Kaluza tér ).

A relativitáselmélet standard értelmezése szerint a tér [2] egyetlen téridő egyik megnyilvánulási formája , és a téridő koordinátáinak megválasztása, beleértve azok térbeli és időbeli felosztását , attól függ, hogy egy konkrét vonatkoztatási rendszer kiválasztása [3] . Az általános relativitáselméletben (és a legtöbb más metrikus gravitációs elméletben ) a téridőt pszeudo-Riemann-féle sokaságnak tekintik (vagy az alternatív elméletek esetében akár valami általánosabbnak is) - a lapos térnél összetettebb objektumnak, amely szerepet játszhat fizikai tér a legtöbb más fizikai elméletben (azonban szinte minden általánosan elfogadott modern elméletnek van olyan formája, amely általánosítja őket az általános relativitáselmélet pszeudo-Riemanni téridejére, amely a modern standard alapkép nélkülözhetetlen eleme ).

A fizika legtöbb ágában a fizikai tér sajátosságai (dimenzió, korlátlanság stb.) semmilyen módon nem függnek az anyagi testek jelenlététől vagy hiányától. Az általános relativitáselméletből kiderül, hogy az anyagi testek módosítják a tér, vagy inkább a téridő tulajdonságait, "görbítik" a téridőt.

Bármely fizikai elmélet (Newton, általános relativitáselmélet stb.) egyik posztulátuma egy adott matematikai tér valóságának posztulátuma (például Newton euklideszi elmélete).

A különféle absztrakt tereket (a tér kifejezés tisztán matematikai értelmében ) nemcsak az alapfizika, hanem a különböző területekkel kapcsolatos fenomenológiai fizikai elméletek, valamint a tudományok metszéspontjában is figyelembe veszik (ahol a felhasználási módok változatosak). ezek a terek elég nagyok). Néha megesik, hogy az alkalmazott tudományokban használt matematikai tér nevét az alapfizika az alapelmélet valamely absztrakt terét jelöli, amely bizonyos formális tulajdonságokban hasonlónak bizonyul hozzá, ami élénkebbé teszi a kifejezést és a fogalmat. és az (absztrakt) láthatóság, legalább valamiképpen közelebb hoz valamit a mindennapi élményhez, "népszerűsíti". Ez történt például a kvantumkromodinamika erős kölcsönhatási töltésének fent említett belső terével kapcsolatban, amelyet színtérnek neveztek, mert némileg emlékeztet a látás- és poligráfia-elmélet színterére .

Lásd még

• A tér mérete
• A tér homogenitása
• A tér izotrópiája
• téridő
• Tér és idő filozófiája

Jegyzetek

1. ↑ A fizikai tér  egy minősítő kifejezés, amellyel meg lehet különböztetni ezt a fogalmat az elvontabbtól (amelyet ebben az oppozícióban absztrakt térként jelölünk ), valamint a valós teret annak túlságosan leegyszerűsített matematikai modelljeitől.
2. ↑ Ez a háromdimenziós "hétköznapi térre" vonatkozik, vagyis az (1) értelmében vett térre, a cikk elején leírtak szerint. A relativitáselmélet hagyományos keretei között ez a fogalom szokásos használata (és Minkowski négydimenziós terére vagy az általános relativitáselmélet négydimenziós pszeudo-Riemanni sokaságára a tér-idő kifejezést használják, ill. ). Az újabb művekben azonban, különösen, ha ez nem tud zavart okozni, a téridő egészére vonatkozóan is használatos a tér kifejezés. Például, ha egy 3 + 1 dimenziós térről beszélünk, akkor pontosan a téridőt értjük alatta (a dimenzió összegként való ábrázolása pedig a metrika aláírását jelöli , amely meghatározza ennek a térbeli és időbeli koordinátáinak számát tér; sok elméletben a térbeli koordináták száma eltér háromtól; vannak több időkoordinátával rendelkező elméletek is, de ez utóbbiak nagyon ritkák). Hasonlóképpen azt mondják, hogy „ Minkowski-tér ”, „ Schwarzschild-tér ”, „ Kerr-tér ” stb.
3. ↑ A különböző téridő koordinátarendszerek választásának lehetősége és az egyik ilyen koordinátarendszerből a másikba való átmenet hasonló a különböző (különböző tengelyirányokkal rendelkező) derékszögű koordinátarendszerek választásának lehetőségéhez a közönséges háromdimenziós térben, ill. Az egyik ilyen koordinátarendszer a tengelyek elforgatásával és maguknak a koordinátáknak a megfelelő transzformációjával léphet át a másikba - olyan számok, amelyek egy pont helyzetét jellemzik a térben ezekhez a konkrét derékszögű tengelyekhez képest. Meg kell azonban jegyezni, hogy a Lorentz-transzformációk , amelyek a téridő forgásának analógjaként szolgálnak, nem teszik lehetővé az időtengely tetszőleges irányba történő folyamatos elforgatását, például az időtengelyt nem lehet ellenkező irányba forgatni. és még a merőlegesre is (ez utóbbi a vonatkoztatási rendszer fénysebességű mozgásának felelne meg) .

Irodalom

• Akhundov M. D. A tér és az idő fogalma: eredet, evolúció, kilátások. M., "Gondolat", 1982. - 222 oldal.
• Potemkin VK, Simanov AL Tér a világ szerkezetében. Novoszibirszk, "Nauka", 1990. - 176 p.
• Mizner C. , Thorn K. , Wheeler J. Gravity . - M . : Mir, 1977. - T. 1-3.

Szótárak és enciklopédiák	Britannica (online) Katolikus (1997-…)
Bibliográfiai katalógusokban	NDL : 00574722