Alan (fizik) sayfasının kaynağını görüntüle

{{düzenle|Aralık 2019}}
[[Dosya:Field-illustrations-add.png|küçükresim|İki eşit yüklü (itici) parçacıkları çevreleyen iki boyutlu bir elektrik alanının büyüklüğü ve yönü. Parlaklık miktarının büyüklüğü ve renk yönü temsil etmektedir.]]
[[Dosya:Field-illustrations-sub.png|küçükresim|Zıt yüklü (çeken) parçacıklar.]]

'''Alan''', [[fizik]] [[kuram]]larında kullanılan, [[matematik]]teki cebirsel [[Alan (Matematik)|alanın]] tüm özelliklerini taşıyan terim. Genellikle bu etki 100 [[nanometre]] ve daha küçük skalalarda etkili olur. Bu etki nanoteknolojiyle aynı ölçeğe denk gelir. Bir '''alan''' mekan ve zaman içinde her bir [[Nokta (geometri)|nokta]] için bir değeri olan bir fiziksel miktardır.<ref name="Gribbin">{{Kitap kaynağı |yazar=John Gribbin|başlık=Q is for Quantum: Particle Physics from A to Z|yayıncı=Weidenfeld & Nicolson|yer= Londra|yıl=1998|isbn=0-297-81752-3|sayfa=138}}</ref> Örneğin, hava durumu, rüzgâr [[hız]]ı uzayda her nokta için bir vektör atayarak tarif edilmektedir. Her bir vektör bu noktada hava hareketinin hızını ve yönünü temsil eder.

Bir alan her noktadaki alanın değeri sırasıyla [[skaler]], [[vektör]], bir [[spinor]] veya bir [[tensör]] olup olmadığını, uygun [[Skaler (fizik)|skaler]], bir [[vektör]], bir [[spinör]] veya bir [[tensör]], olarak sınıflandırılabilir. Örneğin, Newtonyen [[yerçekimi alanı]] bir vektör alanıdır: uzay zamanı içinde bir noktada onun değerini belirterek bu noktada üç sayı, yerçekimi alan vektörünün bileşenleri gerektirir. Ayrıca, her kategoride (skaler, vektör, tensör) içinde, bir alan sırasıyla numaraları veya kuantum operatörleri ile karakterize olup olmadığına bağlı olarak bir ''klasik alan'' veya bir ''kuantum alanı'' da olabilir. Bir alan bütün uzay boyunca uzanan olarak da düşünülebilir. Uygulamada, bilinen her alanın gücü tespit edilemez olma noktasına olan mesafe ile azaltmak için bulunmuştur. Örneğin, [[Newton'un evrensel kütleçekim yasası|çekimin Newton teorisi]], yerçekimi gücü çekilen nesneye olan uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. Bu nedenle Dünya'nın yerçekimi alanı hızla kozmik ölçeklerde saptanamaz olur ."Uzaydaki numaralar" olarak tanımlanan alanın [[physical property|fiziksel]] [[gerçek]] olduğu fikrine olumsuz etkisi olmamalıdır. "Bu alanı kaplar. Bu enerji içerir onun gerçek varlığını bir vakum ortadan kaldırır. Öyle ki biz bunu bir parçacık koyduğumuz zaman, parçacık bir kuvvet "hissediyor ".<ref name="Wheeler">{{Kitap kaynağı |yazar=John Archibald Wheeler|başlık=Geons, Black Holes, and Quantum Foam: A Life in Physics.|url=https://archive.org/details/geonsblackholesq00whee|yayıncı=Norton|yer= Londra|yıl=1998|sayfa=[https://archive.org/details/geonsblackholesq00whee/page/163 163]}}</ref> Alan "Uzayda bir durum yaratır"<ref name="Feynman">{{Kitap kaynağı |yazar=Richard P. Feynman|başlık=Feynman's Lectures on Physics, Volume 1.|yayıncı=Caltech| yıl=1963 |sayfalar=2-10}}</ref> Bir [[elektrik yükü]] hızlanır, başka bir yükün etkileri anında görünmüyor. İlk şarj momentum toplayıp, bir tepki kuvvet hisseder, fakat ikinci şarj etkisine kadar hiçbir şey hissetmiyor seyahat [[ışık hız]] onu ulaşır ve ona momentum verir. ikinci yükten önceki momentum nerede ?Momentumun korunumu yasası ile bir yerde olmalı. Fizikçiler derki "Gücün analizi için büyük yarar" bunu bulduk "<ref name="Feynman"/> alan içindeki varlık olarak düşünüyorlar 
Bu programı modern fiziğin tüm yapısının bir destek [[paradigma]] alan kavramı yapmanın altyapısında, [[elektromanyetik alanlar]]ın aslında var olduğuna inanan fizikçiler yer alır.[[John Archibald Wheeler|John Wheeler]] ve [[Richard Feynman]] derki(onlar, [[genel görelilik]] ve [[kuantum elektrodinamiği]] araştırması için sürmekte olan alan kavramının yararını bir kenara koymasına rağmen) 
[[Action at a distance (physics)|bir uzaklıktan hareket]]'in Newton'un öncesi alan kavramı ciddiye alınmalı 
" Aslında Elektromanyetik alanın sahip olduğu momentum ve enerji ile onu çok gerçek kılan... bir parçacık bir alan yapar ve bir alan başka bir parçacığa hareket verir ve alan; enerji içeriği ve momentum gibi tanıdık özelliklere sahip, sadece parçacıklar olabildiğince var".
<ref name="Feynman" />
== Tarih ==
[[Isaac Newton]] evrensel kütleçekimi kanununu sadece büyük nesneler herhangi bir çifti arasında hareket yerçekimi kuvvetini dile getirdi. Tüm cisimlerin her çifti arasındaki kuvvet ile uğraşan, bu tür [[Güneş Sistemi]]'ndeki gezegenler gibi, birbirleri ile etkileşen birçok cisimlerin hareket baktığınızda ayrı hızla hesaplama sakıncalı olur. On sekizinci yüzyılda, yeni bir varlık tüm bu yerçekimi kuvvetlerinin defter tutma kolaylaştırmak için icat edildi. Bu varlık, [[çekim alanı]] uzayda her noktada bu noktada birim kütleye sahip bir nesne tarafından hissedilir olacaktır. toplam yerçekimi kuvveti verir. Eğer tek bir nesne üzerindeki tüm yerçekimi kuvvetleri hesaplanır ve daha sonra onları bir araya eklenir ise ya da ilk önce bir yerçekimi alanı olarak birlikte tüm katkıları toplanır ve nesneye bir uygulanırsa, önemli değil. Bu herhangi bir şekilde fizikte değişmedi.<ref name="Weinberg1977">{{Dergi kaynağı
|başlık=The Search for Unity: Notes for a History of Quantum Field Theory
|url=https://archive.org/details/sim_daedalus_fall-1977_106_4/page/17
|ad=Steven |soyadı=Weinberg
|dergi=Daedalus |cilt=106 |sayı=4 |yıl=1977 |sayfalar=17-35|jstor=20024506
}}</ref>

Bir alan kavramının bağımsız gelişimi gerçekten [[elektromanyetizma]] teorisinin gelişimi ile on dokuzuncu yüzyılda başladı. Erken evrelerde [[André-Marie Ampère]] ve [[Charles-Augustin de Coulomb]] [[elektrik yükü|elektrik yükleri]] ya da [[elektrik akımı]] çiftleri arasındaki kuvvetleri ifade Newton tarzı yasalarla yönetilmiş olabilir. Ancak, çok daha doğal alan yaklaşım ve [[Elektrik alanı|elektrik]] ve [[manyetik alan]] açısından bu yasaları ifade etmek oldu; 1849 yılında [[Michael Faraday]] dönemi "alan" için ilk değer oldu.<ref name="Weinberg1977" />

Alanın bağımsız doğası bu [[elektromanyetik dalga|alan içindeki dalgaların]] sonlu bir hızla yayılması ile mümkündü ve durum, [[James Clerk Maxwell]]'in keşfi ile daha belirgin bir hale geldi. Sonuç olarak yükler ve akımları üzerinde kuvvetler artık sadece aynı zamanda diğer yük ve akımların pozisyonları ve hızlarına bağlıydı, ama aynı zamanda geçmişteki konumlarına ve hızlarına da bağlıydı.<ref name="Weinberg1977" />

Maxwell ilk başta, bağımsız olarak var olabilecek, alan gibi modern bir temel varlık kavramını kabul etmedi. Bunun yerine, [[elektromanyetik alan]]ın deformasyonunun bazı temel ortam yani -ışık-saçan eter- ifade etmesi gerekiyordu, bir lastik zarında gerginliğe çok benzer. Eğer bu durumda olsaydı, elektromanyetik dalgaların gözlenen hızı etere göre gözlemcinin hızına bağlı olması gerekir. Çok çabaya rağmen, hiçbir deneysel kanıt böyle bir etkiyi şimdiye kadar bulamadı, durum 1905 yılında [[Albert Einstein]] tarafından [[özel görelilik teorisi]]nin tanıtımı ile çözüldü. Bu teori hareketli gözlemcilerin bakış açılarının Maxwell'in teorisinde elektromanyetik dalgaların hızı tüm gözlemciler için aynı olacak şekilde birbirleriyle ilişkili olmalıdır şeklinde değişti. Arka plan ortamı için ihtiyaç ortadan yaparak, bu gelişme gerçekten bağımsız kuruluşlar gibi konularda düşünmeye başlamak için fizikçiler için bir yol açtı.<ref name="Weinberg1977" />

1920'li yılların sonlarında,[[kuantum mekaniği]]'nin yeni kurallar ilk elektromanyetik alanlara uygulanmıştır. 1927 yılında, [[Paul Dirac]] başarılı bir [[atom]]un çürümesi olan alt [[kuantum durumu]] elektromanyetik alanın [[kuantum]]u bir [[foton]]'un spontan emisyonunu nasıl olduğunu açıklamak için [[kuantum alanları]] kullanılır. [[Elektron]] ve [[proton]] da dahil olmak üzere tüm partikülleri, doğada en temel nesnelerin durumuna yükselten alanlar, bir kuantum alanının miktarı olarak anlaşılabilir ki ([[Pascual Jordan]], [[Eugene Wigner]], [[Werner Heisenberg]] ve [[Wolfgang Pauli]]) çalışmasının ardından) bu kadar çabuk gerçekleşmesi izledi.<ref name="Weinberg1977" />

== Klasik alanlar ==
{{Ana|Klasik alan teorisi}}
Buradaki [[Klasik alan teorisi|klasik alanların]] birkaç örneğidir. Kuantum özellikleri meydana gelmeyen yerde klasik bir alan teorileri yararlı kalır ve araştırmaların aktif alanları olabilir. eşyaların [[elastisite (fizik)|elastisitesi]], [[akışkan dinamiği]] ve [[Maxwell denklemleri]] nokta içindeki durumlardır.

Bazı basit fiziksel alanlardan vektör kuvvet alanları vardır. Tarihsel olarak, [[Michael Faraday|Faraday]]'ın [[kuvvet çizgisi]] [[elektrik alanı]] tanımı ise alanların ciddiye alındığını ilk zaman oldu,[[çekim alanı]] ise benzer tanımlandı.

=== Newton çekimi ===
[[Dosya:Newtonian gravity field (physics).svg|küçükresim|dikey|[[Klasik çekim]] içinde, kütle [[çekim alanı]] '''g''' nin bir çekici kaynağıdır.]]
Bir klasik alan teorisi açıklayan yerçekimi [[gravity|Newtonyen çekimdir]],bu iki [[kütle]](ler) arasındaki bir karşılıklı etkileşim çekim gücü olarak tanımlanır.

Herhangi büyük gövde ''M'' bir [[çekim alanı]] '''g''' var bu olarak diğer büyük gövdeyi etkisiyle onu tanımlar. ''M'' in çekim alanı olarak uzay içindeki bir '''r''' noktası '''F''' kuvveti tarafından belirlenerek bulunur. Bu ''M'' uygulama olarak bir küçük [[test kütlesi]] '''r''' de ''m'' yer alır ve ''m'' tarafından bölünürse:<ref name="kleppner85">{{Kitap kaynağı|soyadı1=Kleppner|ad1=David|soyadı2=Kolenkow|ad2=Robert|başlık=An Introduction to Mechanics|sayfa=85}}</ref><math> \mathbf{g}(\mathbf{r}) = \frac{\mathbf{F}(\mathbf{r})}{m}.</math>
öngörülen ''m'' çok küçük ''M''e göre şunu sağlar ki ''m'' 'in varlığına ''M'' in davranışı ihmal edilebilir etkisi var.

Newton'un Kütleçekim kanunu'na göre, '''F'''('''r''') ile verilir.<ref name="kleppner85" /><math>\mathbf{F}(\mathbf{r}) = -\frac{G M m}{r^2}\hat{\mathbf{r}},</math>
burada <math>\hat{\mathbf{r}}</math> bir [[birim vektör]] ''M'' ve ''m'' dir ve ''m'' noktasından ''M'e'' birleştiren hat boyunca uzanır. Bu nedenle, '''M''' in çekim alanı<ref name="kleppner85" /> dır.
:<math>\mathbf{g}(\mathbf{r}) = \frac{\mathbf{F}(\mathbf{r})}{m} = -\frac{G M}{r^2}\hat{\mathbf{r}}.</math>

Deneysel araştırmalar bu eylemsiz kütle ve çekim kuvveti doğruluğun görülmemiş düzeyleri ne eştir çekim alanının özdeş gücü olarak to the deneysel hızlandırılan bir parçacık tarafından. Bu [[eşdeğer prensipler]]'in başlangıç noktasıdır. Bu [[genel görelilik]] için bir yoldur

Çünkü çekim kuvveti '''F''' koruyucudur, çekim alanı '''g''' [[gradyan]]i bir skaler fonksiyonun terimleri içinde yazılabilir,[[çekim potansiyeli]] Φ('''r'''):
:<math>\mathbf{g}(\mathbf{r}) = -\nabla \Phi(\mathbf{r}).</math>

=== Elektromanyetizma ===
{{Ana|Elektromanyetizma}}
[[Michael Faraday]] Önce fiziksel bir nesne gibi, bir alanın önemi içine yaptığı araştırmalar sırasında [[manyetizma]]'yı fark etti. O şunu fark etti; [[Electric field|elektrik]] ve [[magnetic field|manyetik]] alanlar parçacıkların hareketini belirleyen kuvvetin yalnızca alanları değildir, ama Onlar aynı zamanda enerjiyi taşırlar çünkü bağımsız bir fiziksel gerçekliğe sahipler. 
Bu fikirler sonunda [[elektromanyetik alan]] için denklemlerin tanıtımı ile, [[James Clerk Maxwell]] tarafından fizikte ilk birleşik alan teorisinin kurulmasına yol açtı. Bu denklemlerin modern versiyonuna [[Maxwell denklemleri]] denir.

==== Elektrostatik ====
{{Ana|Elektrostatik}}

Bir [[test charge|yüklü parçacık testi]] yüküne dayalı olarak yük ''q'' ile deneysel bir kuvvet '''F''' tir. Benzer tanım [[elektrik alanı]] '''E''' böyledir {{Kayma|'''F''' {{=}} ''q'''''E'''}}. Kullanılan bu ve [[Coulomb kanunu]] elektrik alanı nedeniyle bir tek yüklü parçacık olarak bize şunu söyler:

:<math>\mathbf{E} = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{r^2}\hat{\mathbf{r}}.</math>

Elektrik alanı [[conservative field|tutucudur]] ve Bu nedenle bir skaler potansiyel ile tanımlanabilir, ''V''('''r'''):
:<math> \mathbf{E}(\mathbf{r}) = -\nabla V(\mathbf{r}).</math>

==== Manyetostatik ====
{{Ana|Manyetostatik}}

Bir yol ''ℓ'' boyunca akan ''I'' sabit akım, yukarıda tarif edilen elektrik alan kuvveti kantitatif farklıdır yakındaki yüklü parçacıklar üzerine bir kuvvet uygulayacaktır. '''v''' hızı ile yakındaki bir ''q'' yükü üzerine ''I'' tarafından uygulanan kuvvet

:<math>\mathbf{F}(\mathbf{r}) = q\mathbf{v} \times \mathbf{B}(\mathbf{r}),</math>
burada '''B'''('''r''') [[manyetik alan]]dır, bu [[Biot-Savart kanunu]] tarafından ''I'' dan belirlenir:
:<math>\mathbf{B}(\mathbf{r}) = \frac{\mu_0 I}{4\pi} \int \frac{d\boldsymbol{\ell} \times d\hat{\mathbf{r}}}{r^2}.</math>

Manyetik alan, genel olarak tutucu değildir ve bu nedenle genellikle skaler potansiyeli açısından yazılı olamaz. Ancak açısından yazılmış olabilir bir [[magnetic vector potential|vektör potansiyeli]], '''A''' ('''r'''):
:<math> \mathbf{B}(\mathbf{r}) = \boldsymbol{\nabla} \times \mathbf{A}(\mathbf{r}) </math>

 {{Çoklu resim
   | align = center
   | direction = horizontal
   | footer = The [[electric field|'''E''' alanları]] ve [[magnetic field|'''B''' alanları]] due to [[elektrik yükü]]s (siyah/beyaz) ve[[magnet|manyetik kutuplar]] (kırmızı/mavi).<ref name="Mc Graw Hill">{{Kitap kaynağı |başlık=McGraw Hill Encyclopaedia of Physics |url=https://archive.org/details/mcgrawhillencycl1993park |ad1=C.B. |soyadı1= Parker|basım=2.|yayıncı=Mc Graw Hill|yıl=1994|isbn=0-07-051400-3}}</ref><ref name="M. Mansfield, C. O’Sullivan 2011">{{Kitap kaynağı |yazar= M. Mansfield, C. O’Sullivan|başlık= Understanding Physics|basım= 4.|yıl= 2011|yayıncı= John Wiley & Sons|isbn=978-0-47-0746370}}</ref>
   | image1    = em monopoles.svg
   | caption1  = '''E''' durağan elektrik yükleri, nedeniyle alanlar ve '''B''' durağan alanlar nedeniyle [[magnetic monopole|manyetik yük]]. hareket içinde ([[hız]] '''v'''), bir ''elektrik'' yük  uyarılması bir '''B''' alanı nedeniyle bir ''manyetik'' yük uyarılması bir '''E''' alanı [[geleneksel akım]] kullanılıyor.
   | width1     = 350
   | image2    = em dipoles.svg
   | caption2  = '''Top:''' '''E''' alanı nedeniyle bir [[elektrik dipol momenti]] '''d'''. '''Bottom left:''' '''B''' alanı nedeniyle bir ''matematiksel'' [[manyetik dipol]] '''m''' İki manyetik kutuplar ile oluşturulur. '''Bottom right:''' '''B''' alanı nedeniyle bir saf [[manyetik dipol moment]] '''m''' sıradan madde bulundu.(tek kutuptan ''değil'').
   | width2     = 300
  }}

==== Elektrodinamik ====
{{Ana|Elektrodinamik}}

Genel olarak, bir şarj yoğunluğu ρ('''r''', ''t'') ve akım yoğunluğu '''J'''('''r''', ''t'') her iki mevcudiyetinde, bir elektrik ve manyetik alan her ikisi olacak ve her ikisi de zaman içinde değişecektir. Bunlar doğrudan ρ ve '''J''' ye ilgili '''E''' ve '''B''' Maxwell denklemleri, diferansiyel denklem kümesi tarafından belirlenir.<ref name="griffiths326">{{Kitap kaynağı|soyadı=Griffiths|ad=David|başlık=Introduction to Electrodynamics|basım=3.|sayfa=326}}</ref>
Alternatif olarak, bir ile skalar ve vektör potansiyel ''V'' ve '''A''' cinsinden sistem tanımlayabiliriz.''[[gecikmeli potansiyel]]'' olarak bilinen ayrılmaz bir dizi denklem hesaplamasını sağlar ''V'' ve '''A''' dan ρ ve '''J''''ye<ref group="note">This is contingent on the correct choice of [[Gauge fixing|gauge]]. ''V'' and '''A''' are not completely determined by ρ and '''J'''; rather, they are only determined up to some scalar function ''f''('''r''', ''t'') known as the gauge. The retarded potential formalism requires one to choose the [[Lorenz gauge]].</ref> ve oradan elektrik ve manyetik alanlar ile ilişkileri belirlenir.<ref name="wangsness469">{{Kitap kaynağı|soyadı=Wangsness|ad=Roald|başlık=Electromagnetic Fields|basım=2.|sayfa=469}}</ref><math> \mathbf{E} = -\boldsymbol{\nabla} V - \frac{\partial \mathbf{A}}{\partial t}</math>
:<math> \mathbf{B} = \boldsymbol{\nabla} \times \mathbf{A}.</math>

19. yüzyılın sonlarında,[[elektromanyetik alan]] uzay içindeki iki vektör alanının bir koleksiyonu olarak anlaşılmıştı. Günümüzde, bir [[uzayzaman]]ı içinde bir tek antisimetrik 2-rank tensör alanı olarak bu tanınır.

=== Genel çekim içinde çekim ===
[[Dosya:Relativistic gravity field (physics).svg|küçükresim|sağ|upright=1.59|[[genel görelilik]] içinde, kütle-enerji uzayzaman çarpıtmaları ([[Einstein tensör]] '''G'''),<ref>{{Kitap kaynağı |başlık=Gravitation|yazar=J.A. Wheeler, C. Misner, K.S. Thorne|yayıncı=W.H. Freeman & Co|yıl=1973|isbn=0-7167-0344-0}}</ref> ve dönen asimetrik kütle-enerji dağılımları ile [[açısal momentum]] '''J''' üreten [[Gravitoelectromagnetism|GEM alanı]] '''H'''<ref>{{Kitap kaynağı |başlık=Gravitation and Inertia|yazar=I. Ciufolini and J.A. Wheeler|yayıncı=Princeton Physics Series|yıl=1995|isbn=0-691-03323-4}}</ref>]]
çekimin Einstein teorisi, [[genel görelilik]] olarak adlandırılır, bir alan teorisinin diğer bir örneğidir. Burada the prensip alan is the metrik tensördür, [[uzay-zaman]] içinde bir simetrik 2ci-rank tensör alanıdır Evrensel çekimin Newton kanunu'nun yerine geçmiştir.

=== Dalga alanları ===
[[Dalgalar]] fizik olanlar olarak yapılandırılabilirler, kendiliğinden sonlu yayılma hızı ve nedensel doğa ise izole kapalı sistem'in sadeleştirilmiş bir [[fizik model]]'inin kümesidir {{Kaynak belirt|date=March 2013}}. Bu aynı zamanda [[ters-kare yasası]]'na bağlıdır.

Elektromanyetik dalgalar için, burada [[optik alan]] vardır ve yakın- ve uzak-alan gibi terimler kırınım için sınırlardır. Uygulamada, optik olsa da alan teorileri Maxwell'in elektromanyetik alan teorisi tarafından aşılırlar.

== Kuantum Alanları ==
{{Ana|Kuantum alan teorisi}}
Şimdi bir [[kuantum alan teorisi]], en azından prensipte, kuantum mekanik anlamda bir yeniden düzenlemesine izin gerektiğini, böylece kuantum mekaniği, tüm fiziksel olayların temelinde olması gerektiğine başarı getirdiğine inanılan, kuantum alan teorisini verir. Örneğin,[[klasik elektrodinamik]] [[Quantization (physics)|nicemleme]] ile [[kuantum elektrodinamiği]]ni verir. [[deneysel]] [[veri]]ler başka bir teori daha (daha önemli basamak) daha yüksek bir [[Accuracy and precision|duyarlıklı]] olarak onun öngörülerini teyit eder.<ref>{{Kitap kaynağı|başlık=An Introduction to Quantum Fields|url=https://archive.org/details/introductiontoqu0000pesk|sayfa=[https://archive.org/details/introductiontoqu0000pesk/page/198 198]|yayıncı=Westview Press|kaynak=harv|yıl=1995|isbn=0-201-50397-2|ad2=Daniel V.|soyadı2=Schroeder|ad1=Michael E.|soyadı1=Peskin|postscript=<!--None-->}}. Also see [[precision tests of QED]].</ref> diğer iki temel kuantum alan teorisi [[kuantum renk]] ve [[elektrozayıf teorisi]] vardır; kuantum elektrodinamik tartışmasız en başarılı bilimsel teoridir.
[[Dosya:Qcd fields field (physics).svg|upright=1.82|orta|küçükresim|Alan nedeniyle [[renk yükü]], [[kuark]]ın içindeki gibi ('''G''' gluon alan şiddeti tensördür).Bu "renksiz" bileşimleridir. '''üst:''' renk yükü "üçlü yüksüz durum" yanı sıra ikili tarafsızlık var ([[elektrik yükü]]ne benzer). '''alt:''' Kuark / antikuark kombinasyonları.<ref name="Mc Graw Hill" /><ref name="M. Mansfield, C. O’Sullivan 2011" />]]

kuantum kromodinamiğinde, renk alanı çizgileri [[gluon]] tarafından kısa mesafelerde birleştiğinde, alana göre polarize ve onunla hizalı olur. Bu etki kısa bir mesafe içinde artar (kuarkların yakınlarından 1 [[femtometre|fm]] çevresinde), [[hadron]]un içinde kuarklar hapsederek kısa bir mesafe içinde renk kuvvetinde artış yapar. Alan çizgileri [[gluon]]lar ile birbirine sıkıca çekilir gibi, bu elektrik yükleri arasındaki bir elektrik alanı olarak dışarıya kadar "beyaz" değil.<ref>{{Kitap kaynağı|başlık=Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles|url=https://archive.org/details/quantumphysicsat00reis|basım=2.|yazar=R. Resnick, R. Eisberg|yayıncı=John Wiley & Sons|yıl=1985|sayfa=[https://archive.org/details/quantumphysicsat00reis/page/n701 684]|isbn=978-0-471-87373-0}}</ref>

Bu üç kuantum alan teorileri tüm [[parçacık fiziği]]nin ve sözde [[standart model]]in özel durumları olarak elde edilebilir.[[Genel görelilik]], yerçekiminin Einstein alan teorisi, şimdilik başarılı kuantize olmak için başarılı. Ancak bir uzantısı,[[termal alan teorisi]],'' sonlu sıcaklıklarda'', nadiren kuantum alan teorisi dikkate şeye kuantum alan teorisi ile ilgilenir.

[[BRST formalism|BRST teorisi]] içinde tek alanlar ile bölme yani [[Faddeev–Popov hayaleti]]dir. [[Dereceli manifoldu]] ve supermanifold her ikisi de tek klasik alanlarda farklı açıklamaları vardır.

Klasik alanları yukarıda olduğu gibi, daha önce olduğu gibi benzer teknikleri kullanarak tamamen matematiksel bir görünümden kuantum karşılıkları yaklaşımı mümkündür. 
Kuantum alanları yöneten denklemler gerçeği KDD'lerin (özellikle, [[relativistik dalga denklemleri]] (RWEs)) bulunmaktadır. 
Böylece bir Yang-Mills, Dirac, Klein-Gordon ve Schrödinger alanı ile ilgili denklemlerin çözümleri konuşulabilir. 
Olası bir sorun, bu RWEs egzotik cebirsel özellikleri olan karmaşık [[matematiksel nesnelerin]] ile başa olduğunu (örneğin [[spinörleri]] [[tansörleri]] değildir, bu yüzden [[spinor alanı]] s üzerinde hesabı gerekebilir) ancak bu teori hala matematiksel [[Tümevarım|genelleme]] uygun verilen analitik yöntemlere tabi olabilir.
== Alan teorisi ==
Bir alan teorisi, bir veya daha fazla fiziksel alan madde ile nasıl etkileşime açıklayan fizik teorisidir.
Alan teorisi genellikle bir alanın dinamiklerinin bir yapısı anlamına gelir, zaman veya alan bağımlı olduğu diğer bağımsız fiziksel değişkenler açısından alan değişikliklerin bir şartnamesidir yani. Genellikle bu Lagrangianveya alanın bir Hamiltonyen'i yazma ve serbestliğin derecesi sonsuz sayıda bir sistemin [[klasik mekanik]] (veya [[kuantum mekaniği]]) olarak muamele yapılır. Oluşan alan teorileri klasik veya kuantum alan teorileri olarak adlandırılır.
Klasik bir alanın dinamikleri genellikle alan bileşenleri açısından Lagrangian yoğunluk ile belirtilen, dinamik hareket prensibi kullanılarak elde edilebilir.

[[multivariable calculus|Birkaç değişken hesabı]], potansiyel teorisi ve [[kısmi diferansiyel denklem]]ler (PDEs) sadece matematik kullanarak herhangi bir fizik ön bilgi olmadan basit alanları inşa etmek mümkündür. Örneğin, skaler PDE gibi dalga denklemi ve [[akışkan dinamiği]] için genlik, yoğunluk ve basınç alanları gibi miktarlarda düşünebilirsiniz [[heat equation|ısı]]/[[difuzyon denklemi|difüzyon denklemi]] denklemleri için ısı/konsantrasyon alanları. Fizik uygun (örneğin, radyometri ve bilgisayar grafikleri) dışında, hatta [[ışık alanları]] vardır. Tüm bu örnekler, önceki [[skaler alanlar]] vardır. Benzer vektörleri için, (uygulamalı matematik) akışkan dinamiği deplasman, hız ve vortisiti alanları için vektör PDE vardır, ama vektör hesabı şimdi bu üç miktarları gibi (genel olarak [[vektör alanları]] üzerinde hesabı olan, yanı sıra ihtiyaç duyulan ve vektör PDE için olanlar olabilir) .örneğin [[sürekli ortamlar mekaniği]] daha genel sorunlar içerebilir, daha sonra yön [[elasticity tensor|elastisite]] (germek anlamına geldiği için [[Latin]]ce kelime türetilmiş ''tensör'' terimi), [[kompleks sıvı]] akar veya [[anizotropik difuzyon]],matris - tensör KDD'lerin olarak çerçeveli ve matrisler gerektirir veya tensör alanları, dolayısıyla [[Matris (matematik)|matris]] veya [[tensör hesabı]]. Bu skalerler (ve böylece, vektörler, matrisler ve tansörler) her ikisi de gerçek ya da kompleks soyut-cebir/halka-teoretik anlamda [[field (algebra)|alanları]] olabilir unutulmamalıdır.
Genel bir ortamda, klasik alanlar [[lif demetleri]] ve bunların dinamikleri bölümleri jet manifoldlar ([[kovaryant klasik alan teorisi]]) açısından formüle edilmiştir tarif edilmektedir.<ref>Giachetta, G., Mangiarotti, L., [[Gennadi Sardanashvily|Sardanashvily, G.]] (2009) ''Advanced Classical Field Theory''. Singapore: World Scientific, ISBN 978-981-283-895-7 ([http://xxx.lanl.gov/abs/0811.0331 arXiv: 0811.0331v2])</ref>

[[Modern fizik]]te, en sık çalışılan alanlar bir gün [[Birleşik Alan Teorisi]]ne yol açabilir olan dört [[temel kuvvet]] modelidir..
===Alanların simetrileri=== 
Bir alan sınıflandırmak için uygun bir yol(klasik veya kuantum) ile [[Symmetry in physics|simetrilere]] sahiptir. Fiziksel simetriler genellikle iki tiptir:
==== Uzayzaman simetrileri ====
{{Ana|Uzayzaman simetrileri}}

* [[Skaler alanlar]]:Alan değerleri her noktada tek bir değişken tarafından verilmektedir ([[sıcaklık]] gibi) Bu değer alanı dönüşüm altında değişmez.
* [[Vektör alanları]]: alanın her noktasına bir vektör takılarak belirtilir (örneğin, bir [[manyetik alan]] içinde her noktada [[force (physics)|kuvvet]] in büyüklüğü ve yönü gibi).Bu vektöre ait bileşenlerin uzayda dönüş altında her zaman olduğu gibi kendi aralarında dönüşümü.
* [[Tensör alanları]]: (örneğin bir kristalin stres tensörü gibi) alanı her noktada bir tensör tarafından belirtilen. Tensör bileşenleri uzayda dönmeler altında her zamanki gibi kendi aralarında dönüşümü.
* [[Spinör alanlar]]: (örneğin [[Dirac Spinör]] olarak) [[spin (fizik)|spin]] parçacıkları tanımlamak için [[Kuantum alan kuramı]] ortaya çıkar.

==== İç simetriler ====
{{Ana|Ölçer simetrisi}}
Alanlar uzay simetrilerine ek olarak iç simetriye sahip olabilir. Örneğin, birçok durumda, bir uzay-zaman skalerlerin bir listesi verilmiş alanlar gerekir: (φ<sub>1</sub>, φ<sub>2</sub>, … φ<sub>''N''</sub>).Örneğin, hava tahminleri, bu gibi sıcaklık, basınç, nem, olabilir, 
[[Parçacık fiziği]]nde, [[kuark]]ların etkileşiminin [[color charge|renk]] simetrisi [[izospin]] veya [[Çeşni (parçacık fiziği)|çeşni]] simetrileri olduğu gibi, [[kuvvetli etkileşim]]in iç simetrisine bir örnektir.

Bu bileşenleri birbirine dönüştürmek altında uzayzamanı kapsamayan sorunun bir simetrisi, var ise, o zaman simetrilerin bu dizisi bir iç simetrik olarak adlandırılır. Bir de iç simetrileri altında alanların yüklerinin bir sınıflandırması yapılabilir.
=== İstatistiksel alan teorisi ===
{{Ana|İstatistiki alan teorisi}}
İstatistiksel alan teorisi çoklu-cisim sistemleri ve [[istatistik mekanik]]'e yönelik alan teorik [[paradigma]]sını genişletmek için çalışır. Yukarıdaki gibi, bileşen serbestlik derecesi olağan sonsuz sayıya ulaşılabiliyor.

Çok istatistiksel mekanik gibi kuantum ve klasik mekaniğin arasında bazı örtüşmeler vardır, istatistiksel alan teorisi birçok yöntemleri paylaştığı özellikle önceki, hem kuantum ve hem de klasik alan teorileri bağlantıları vardır. Önemli bir [[ortalama alan teorisi]] örneğidir.
=== Sürekli rastgele alanlar ===

Bu tür [[elektromanyetik alan]]ındaki gibi yukarıdaki klasik alanların, genellikle sonsuz türevlenebilir fonksiyonlar, ama hemen hemen her zaman, her durumda iki kez türevlenebilenleri vardır. Buna karşılık, genelleştirilmiş fonksiyonlar sürekli değildir. 
Sonlu sıcaklıkta klasik alanlar ile dikkatlice uğraşırken [[Thermal fluctuations|termal dalgalanan]] klasik alanlar hiçbir yerde türevlenebilir olmadığından, sürekli rastgele alanlar matematiksel yöntemleri kullanılır. 
[[Rastgele alanlar]] [[rastgele değişkenler]]in indisli setleridir, sürekli rastgele alan kendi dizin kümesi gibi fonksiyonları bir dizin olan rastgele bir alandır 
Özellikle, sık sık onun indisli seti gibi fonksiyonların bir [[Schwartz uzayı]]'na sahip sürekli bir rastgele alanı almak matematiksel olarak uygundur ki bu durum sürekli rastgele bir alanına bir.[[Distribution (mathematics)|katkılı dağılımlıdır]]. 
Biz sürekli bir rastgele alanı hakkında düşünebiliriz, bir (çok) kaba bir şekilde, hemen hemen her yerde <math>\pm\infty</math> olduğunu, ancak bu sıradan bir fonksiyonu olarak bir bütün [[infinity|sonsuzlukların]] [[ağırlıklı ortalamasını alırken]] herhangi bir sonlu bölge üzerinde ise sonlu bir sonuç alabiliriz. 
Sonsuz iyi tanımlanmış değildir, ancak sınırlı değerler sonlu değerlerini elde etmek için ağırlık işlevleri olarak kullanılan işlevler ile ilişkili olabilir ve bu iyi tanımlanmış olabilir. Biz [[Reel sayılar|gerçek sayıların]] içine fonksiyonların bir uzaydan gelen bir [[doğrusal haritanın]] yeterince sürekli bir rastgele alanını tanımlayabiliriz.
=== Alanların matematiği ===
Süreklilik görünümü (dolayısıyla "alan" terimi) sistem serbestlik derecesine sonsuz sayıyı sağlayarak ulaşılabiliyor. Bir vektör adi diferansiyel denklemin [[boyutu]] sadece vektör [[bağımlı değişken]] veya [[vektör fonksiyon]]un boyutudur. Bu anlamda [[kısmi diferansiyel denklemler]] yani sonsuz boyutun (birleştirilmiş)[[Ordinary differential equation|ODE'lerinin]] (bileşen serbestlik derecesi matematiksel yorumlama) olarak düşünülebilir. Ayrıca<ref>Nonlinear Dispersive Equations: Local And Global Analysis, Terence Tao.</ref> [[yön alanları]] olarak adlandırılan vektör alanları önemli araçları ODE'lerinin sonuçları içinde analiz bulunmaktadır ([[faz düzlemi]]ne bakınız).

nesnenin gerçek doğası diferansiyel denklemi analizin türünü belirler(Ve bağımsız değişkenlerini) (örneğin [[Reel sayılar|gerçek]] skaler, [[Karmaşık sayı|karmaşık]] [[matrix (mathematics)|matris]], [[Öklid vektör]] veya [[dört vektör]] vs.) - (bizim örneklerde - tek değişken bir real hesabı, karmaşık bir matriks ve reel vektör alanlar üzerinde) gerekli. 
Kısmi diferansiyel denklemlerin dışında, (klasik) [[reel analiz]] ve [[karmaşık analiz]]in diğer parçalar ya esinlenmiş veya teknikleri alan teorisi (veya her ikisi) uyguladık. Bu tür alanlara örnek [[spektral teorisi]] ve [[harmonik analiz]] (titreşim ve dalgalar) veya kendini açıklayıcı [[potansiyel teorisi]], kendi başlarına tüm matematiksel konulardır. Ancak belki de en belirgin örnekleri [[varyasyon hesabı]] (Lagrangiyen ve Hamiltoniyen biçimcilikler) verilen bağlantılar) ve [[çok değişkenli hesabı]] ile [[diferansiyel geometri]] genellemeleri vardır - [[tensör hesabı]] da dahil olmak üzere ve [[ayar kuramı]] - ve onun yakın akrabası [[diferansiyel topoloji]].

== Ayrıca bakınız ==
* Kovaryant Hamiltonyen alan teorisi
* [[Skaler alan teorisi]]

== Notlar ==
{{Kaynakça|group=note}}

== Kaynakça ==
{{Kaynakça}}

== Konuyla ilgili yayınlar ==
* [[Lev Landau|Landau, Lev D.]] ve [[Evgeny Lifshitz|Lifshitz, Evgeny M.]] (1971). ''Classical Theory of Fields'' (3rd ed.). London: Pergamon. ISBN 0-08-016019-0. Vol. 2 of the [[Course of Theoretical Physics]].<!-- Probably worth noting that this is an advanced undergraduate / graduate level textbook, not something which is aimed at the casual reader! -->

== Dış bağlantılar ==
* [https://web.archive.org/web/20080503073240/http://www-dick.chemie.uni-regensburg.de/group/stephan_baeurle/index.html Parçacık ve Polimer Alan Kuramları]

{{Doğa}}

{{Otorite kontrolü}}

[[Kategori:Teorik fizik]]
[[Kategori:Fizik terimleri]]