Que es un campo en fisica

Contenidos
  1. Teoría clásica de campos
    1. Campo tensorial
    2. Ver 3+ más
    3. 3 tipos de campos en física

Teoría clásica de campos

En el marco moderno de la teoría cuántica de campos, incluso sin referirse a una partícula de prueba, un campo ocupa espacio, contiene energía y su presencia excluye un "vacío verdadero" clásico[8]. Esto ha llevado a los físicos a considerar los campos electromagnéticos como una entidad física, haciendo del concepto de campo un paradigma de apoyo del edificio de la física moderna. "El hecho de que el campo electromagnético pueda poseer momento y energía lo hace muy real... una partícula crea un campo, y un campo actúa sobre otra partícula, y el campo tiene propiedades tan familiares como el contenido energético y el momento, igual que pueden tener las partículas"[9] En la práctica, la intensidad de la mayoría de los campos disminuye con la distancia, llegando a ser indetectable. Por ejemplo, la intensidad de muchos campos clásicos relevantes, como el campo gravitatorio de la teoría de la gravedad de Newton o el campo electrostático del electromagnetismo clásico, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia a la fuente (es decir, siguen la ley de Gauss).

Campo tensorial

mesonesmesones ligeros: pión (udu d) ρ-mesón (udu d) ω-mesón (udu d) f1-mesón a1-mesones extraños: ϕ-mesón (ss¯s \bar s), kaón, K*-mesón (usu s, dsd s) eta-mesón (uu+dd+ssu u + d + s s) mesones pesados encantados: mesón D (uc u c, dcd c, scs c) mesón J/ψ (cc¯c \bar c)mesones pesados inferiores: mesón B (qbq b) mesón ϒ (bb¯b \bar b)

El ejemplo básico que probablemente da nombre a todo el concepto es el campo eléctrico y el campo magnético en la teoría del electromagnetismo: si fijamos un diagrama de coordenadas del espaciotiempo, entonces el campo electromagnético se divide en el campo eléctrico y el campo magnético, ambos modelados por un campo vectorial, tradicionalmente denotados E→\vec E y B→\vec B, respectivamente, en este diagrama de coordenadas. El valor E→(x)\vec E(x) del campo vectorial en un punto dado del espaciotiempo es un vector que expresa la magnitud y dirección de la fuerza eléctrica que se ejerce sobre una partícula cargada eléctricamente en xx.

De hecho, si no especificamos un gráfico de coordenadas, el campo electromagnético no está representado por dos campos vectoriales. Más bien, su fuerza de campo está representada por una forma diferencial 2, por tanto un campo tensorial de rango (0,2)(0,2), pero el campo completo como tal no es un campo tensorial, sino un cociclo de grado 2 en cohomología diferencial ordinaria: un haz circular con conexión.

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Campos y fuerzasUn campo es el área alrededor de un objeto donde puede ejercer una fuerza sobre otro objeto, normalmente sin que haya contacto entre los objetos. Podemos representar un campo como líneas que muestran la dirección de la fuerza que experimenta otro objeto en el campo. Por ejemplo, un campo gravitatorio existe alrededor de un planeta y hace que haya una fuerza de peso sobre cualquier masa situada en el campo. El campo puede considerarse como la "causa" detrás del "efecto" de la fuerza ejercida. Los campos eléctricos y magnéticos se utilizan en los aceleradores de partículas, que han permitido demostrar la existencia de muchas de las partículas fundamentales del modelo estándar.

3 tipos de campos en física

Empecemos por hacer una afirmación simple, pero muy imprecisa: la gravedad de la Tierra es más fuerte que la de la Luna. La justificación de esta afirmación viene de ver vídeos de los astronautas en la Luna y que caen más despacio y saltan más alto que en la Tierra. En ciencia debemos ser más precisos. Si calculamos la fuerza de la Luna sobre el módulo de aterrizaje del Apolo, ésta es mucho mayor que la fuerza de la Tierra sobre una manzana. Vemos que no podemos hacer una afirmación general de que la fuerza de la gravedad en la Tierra es siempre mayor que la fuerza de la gravedad en la Luna.

La solución para comparar las gravedades de la Tierra y de la Luna es bastante sencilla: tenemos que comparar manzanas con manzanas. Si nos preguntamos cuál es la gravedad de la Tierra sobre la manzana y cuál es la gravedad de la Luna sobre la manzana, encontraremos que la gravedad de la Tierra sobre la manzana es mayor que la de la Luna. Más en general, es cierto para cualquier objeto \(X\): \En general, para cualquier objeto (X), se cumple que \(en la superficie de la Tierra). \(en la superficie de la Luna)}] Esta es una versión más precisa de lo que queremos decir cuando decimos que la gravedad de la Tierra es más fuerte que la gravedad de la Luna.

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