Väli
|
See artikkel räägib füüsika mõistest; teiste tähenduste kohta vaata lehekülge Väli (täpsustus) |
Väli on mateeria vorm, mida kutsub esile mõne ainelise keha mingi konkreetne omadus. Näiteks kutsub iga aineline keha juba üksnes oma olemasoluga esile gravitatsioonivälja.
Makromaailma käsitlevates teooriates on väli teatava pideva keskkonna omaduste kirjeldamise vahend. Klassikalised väljad on näiteks temperatuuriväli, kiirusväli ja jõuväli. Ektromagnetvälja ja gravitatsioonivälja vaadeldakse kui ruumi erilist olekut, mis vahendab laenguga kehade vahelist mõju. Mõju levib väljas lõpliku kiirusega.[1]
Mikromaailma teooriates käsitletakse elementaarosakesi ja nendevahelisi interaktsioone fundamentaalsete kvantväljadega.
Välja ruumilist jaotust kirjeldavad väljafunktsioonid, mis üldjuhul sõltuvad nii ruumikoordinaatidest kui ka ajast. Kui väljafunktsioon ajast ei sõltu, nimetatakse välja staatiliseks. Juhul kui välja omadused ei sõltu koordinaatidest, on tegemist homogeense väljaga.
Välja muutumist ajas ja ruumis kirjeldavad väljavõrrandid. Välja allikate olemasolul kirjeldavad need võrrandid ka välja tekitamist. Välja tekitab sobivate omadustega mateeria, näiteks elektrivälja tekitab elektrilaeng ja gravitatsioonivälja mass. Lineaarvõrranditega kirjeldatavate väljade kohta kehtib superpositsiooniprintsiip.[1]
Füüsikalised väljad võivad olla skalaar-, vektor- või tensorväljad.
- Skalaarse välja iga punkt on kirjeldatav reaalarvuga (skalaariga). Skalaarväljad on näiteks õhurõhu, temperatuuri ja potentsiaali väljad.
- Vektorvälja iga punkti kirjeldab vektor. Vektorväljad on voolise (vedeliku, gaasi) liikumisega seotud kiirusväljad ja jõuväljad (gravitatsiooniväli, magnetväli, punktlaengu elektriväli).
- Tensorvälja iga punkti kirjeldatakse tensoriga, näiteks mehaanikas ja füüsikas anisotroopsete keskkondade korral.