Diskussion:Feld (Physik)

Dieser Artikel wurde ab November 2010 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Feld (Physik)“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden. Anmerkung: Überarbeitung, erledigt März 2012

Dieser Artikel wurde ab Dezember 2011 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Feldenergie“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Dieser Artikel wurde ab März 2012 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Feld (Physik)“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Informationsaustausch?

Kann man über ein physikalisches Feld Information zwischen einem Sender und einem Empfänger austauschen, ohne daß eine direkte Materie- oder Strahlungsübertragung stattfindet ? Beispiel: Übertragung von Informationen über ein Magnetfeld bei der Programmierung eines Herzschrittmachers. (nicht signierter Beitrag von 80.81.24.16 (Diskussion) 9. Sep. 2005, 16:51:57)

Definition von Feld

Ich habe eine Frage zur Definition des Begriffs Feld. Im zweiten Satz steht, dass ein Feld "aus einem Raum" besteht. Das ist, glaube ich, nicht richtig, denn der Raum ist doch kein Teil eines Feldes, wie ein Rad Teil eines Autos ist. In der Schule habe ich die Formulierung gelernt, "ein Feld ist der Zustand des Raumes, in dem auf Körper Kräfte wirken." Das gefällt mir auch nicht so richtig. Außerdem habe ich gelernt, dass ein Feld eine reale Existenz hat, das von der Beobachtung durch den Menschen unabhängig ist. Dann würde aber das angeführte Zitat von Feynman nicht mehr zu treffen. Denn er beschreibt das Feld als "mathematische Funktion", wodurch es zu einem Modell, einer mathematischen Beschreibungsmethode wird, also keine reale Existenz hat.

Nach dem selben Muster könnte ich einen Körper definieren als den Zustand eines Raumes, der von einem Stoff erfüllt ist.

Ich finde auch nicht, dass man sagen kann, dass ein Feld "aus einem Raum besteht". Die Formulierung "Ein Feld ist der Zustand eines Raumes" finde ich sehr viel besser, allerdings bin ich mit dem zweiten Teil des Satzes nicht einverstanden. Ein Körper hat mit einem Feld nichts zu tun - auch ist die Kraft nur ein Beispiel für eine Feldgröße. Da würde ich eher die bisher bestehende Formulierung übernehmen - "messbare physikalische Eigenschaften, die jedem Raumpunkt zugeordnet werden". Vielleicht könnten wir schon in der Einleitung etwas systematischer Beispiele aufführen. Bezügliche der realen Existenz des Feldes bin ich einverstanden, allerdings finde ich nicht, dass das Feynmann-Zitat dem widerspricht. Mit einer mathematischen Funktion kann man doch durchaus auch reale Zustände beschreiben (was hier der Fall ist). --1huskyeye1 09:48, 25. Feb. 2009 (CET)

Absoluter Schwachsinn. Ein (Vektor-)Feld ist eine Funktion, die Vektoren aufeinander abbildet, in einem Vektorraum (bzw. von einem Vektorraum in diesen/einen anderen – bspw. von V nach W), über einem Körper K. Ein Feld ist als eine Funktion definiert, und imho somit kein Raum (Es sei denn, ich kenne eine Definition diesbezgl. nicht). Der Begriff des Feldes ist ein mathematischer, er wird erst nachher interpretiert (in der Physik). Nicht vorher!--CrAc 19:36, 23. Nov. 2010 (CET)

Das Gegenteil ist richtig. Der physikalische Feldbegriff ist der primäre. In Anlehnung daran haben Mathematiker den Begriff des Vektorfelds etc. definiert als Modell für bestimmte Eigenschaften des physikalischen Felds. Zum Beispiel ist die elektrische Feldstärke mathematisch gesehen ein Vektorfeld. Physikalisch betrachtet ist sie eine jedem Raumpunkt zugeordnete vektorielle Größe, die das elektrische Feld beschreibt. Dasselbe elektrische Feld kann zum Beispiel auch durch das elektrische Potential beschrieben werden (mathematisch ein Skalarfeld). -- Digamma 20:52, 30. Dez. 2010 (CET)

Ob ein Feld in oder aus einem Raum besteht weiß ich nicht, aber ich glaube die Grammatik ist momentan falsch. Sollte es nicht heißen?: "Ein Feld besteht in einem Raum ... und aus messbaren physikalischen Eigenschaften, ..." --Morgentau 21:22, 30. Sep. 2010 (CEST)

ist das Beispiel passend?

"die räumliche Verteilung der Temperatur auf einer Herdplatte " damit bezeichnet "Temparatur auf einer Herdplatte" doch eine Ebene mit einer Temparaturverteilung

wenn ein Feld aber als räumliche Verteilung (Skalare oder Vektoren) zu verstehen ist kann das Beispiel nicht passen, es sei denn man definiert 2-dimensionale Räume oder stehe ich als Hobby-Laie hier auf dem Schlauch? (nicht signierter Beitrag von 195.226.182.82 (Diskussion) 10:12, 15. Mär. 2012 (CET))

Ich nehme an, das räumlich kommt von der Unterscheidung zu "zeitlich". Ich bn nicht WP:omA genug, um abschätzen zu können, ob die Wortwahl Probleme schafft. Wäre "örtliche Verteilung" oder "die Verteilung der Temperatur an den verschiedenen Punkten einer Herdplatte" leichter? Kein Einstein (Diskussion) 16:42, 15. Mär. 2012 (CET)

Wenn Physiker und Mathematiker von räumlich sprechen, dann ist sehr oft nicht unbedingt der normale 3D-Raum gemeint. Insbesondere sind erweitert man die Schwierigkeit von Problemen meist durch sukzessive Vergrößerung der Raumdimension. Man fängt also eindimensional an (eine Linie) und versucht ein Problem dort zu lösen. Dann 2 Dimensionen (ein Blatt Papier) und versucht es dort. Dann 3D also ein Würfel oder so. Und Mathematiker versuchen dann alles in N dimensionen zu lösen.

Räumlich dient also einfach nur der Abgrenzung von zeitlich wie KE schon richtig sagte.(nicht signierter Beitrag von Svebert (Diskussion | Beiträge) 15. März 2012, 17:20:53)

Die Einleitung ist irreführend, weil sie versucht alles in einen Topf zu werfen. Elektrische Felder sind immer dreidimensional, Temperaturfelder können auch zweidimensional sein. Mit "zeitlich" haben stationäre Felder zunächst einmal gar nichts zu tun. -- Pewa (Diskussion) 17:55, 15. Mär. 2012 (CET)

Es gibt unterschiedliche physikalische Felder (Temperaturfeld einer Herdplatte, elektrisches Feld), die nicht viel mehr gemeinsam haben als das Wort "Feld" und die mathematische Beschreibung durch ein mathematisches Feld. Solange es die Wortführer der PR nicht zulassen, dass unterschiedliche physikalische Felder auch unterschiedlich und korrekt beschrieben werden, bleibt das hier enzyklopädischer Murks. Ich hab's aufgegeben, das hat hier keinen Zweck, weil jeder Ansatz zu einer differenzierten Erklärung sofort gelöscht wird. Kauf dir lieber ein gutes Buch, statt zu versuchen in diesem Murks einen Sinn zu finden. -- Pewa (Diskussion) 17:55, 15. Mär. 2012 (CET)

Der Link auf die QS-Diskussion ist ja oben bereits angegeben. Kein Einstein (Diskussion) 18:11, 15. Mär. 2012 (CET)

@195.226.182.82: 1.) Ja, eine räumliche Verteilung kann auch zweidimensional gemeint sein. 2.) Gerne kannst Du das Temperaturfeld der Herdplatte auch im Innern der Platte (oder oberhalb von ihr) betrachten, dann hättest Du ein dreidimensionales Temperaturfeld. --Dogbert66 (Diskussion) 00:06, 16. Mär. 2012 (CET)

@Pewa: Der aktuelle Text ist eine KonsensKompromiss-Formulierung, an der Du Dich beteiligt hast (siehe Link, den Kein Einstein angegeben hat). Du kritisierst Dich mit den obigen Äußerungen also selbst. Was das inhaltliche angeht: natürlich mussdarf eine Einleitung von "Feld" erst mal alle Felder in einen Topf werfen, und hinterher beschreibt sie eben auch Felder, die nichts anderes gemeinsam haben, als dass es eben Felder sind - wo ist da jetzt Dein Problem? --Dogbert66 (Diskussion) 00:06, 16. Mär. 2012 (CET)

Mit der aktuellen Einleitung habe ich nichts zu tun, das ist deine Formulierung, soweit ich sehen kann. Es gab auch keinen Konsens oder Kompromiss, sondern die Diskussion wurde nach mehr als einem Jahr abgebrochen. Ich habe zwei konkrete Vorschläge gemacht um den physikalischen Feldbegriff angemessen und OmA-tauglich über den klassischen Feldbegriff einzuführen, der den Feldbegriff seit einigen hundert Jahren geprägt hat, und in seine Zusammenhänge einzuordnen. Beide Vorschläge wurden sofort kompromisslos und vollständig gelöscht.

Es ist wirklich nicht böse gemeint, aber die derzeitige Einleitung hört sich nach ziemlich hilflosem zusammenhanglosem Gestammel an, etwa: "Felder sind irgendetwas mit Herdplatten, Maxwellgleichungen und Energie..."

Man kann eben nicht alles in einen Topf werfen, weil ein Temperaturfeld keine Feldstärke hat, weil das Gravitationsfeld und das Feld eines Elektrons keine "Bewegungsgleichungen erfüllt" und keine "Dynamik" hat, weil das Temperaturfeld keinen Impuls, keinen Drehimpuls und keine "Kraftwirkung" hat, etc.

Und dann ist da noch das dominierende Mitglied der Physikredaktion, der jede Erklärung klassischer Felder sofort löscht, weil er ganz genau weiß, dass QED, QCD, etc. viel wichtiger für den physikalischen Feldbegriff sind, aber keinen einzigen Satz darüber schreiben kann. Das ist doch unter diesen Bedingungen völlig hoffnungslos, dass hier jemals etwas brauchbares entstehen könnte, das einen der wichtigsten physikalischen Grundbegriffe angemessen einführen und beschreiben könnte. -- Pewa (Diskussion) 05:28, 16. Mär. 2012 (CET)

Gravitationsfeld gehorcht sehr wohl Bewegungsgleichungen (siehe Einsteinsche Feldgleichungen). Was das Feld eines Elektrons angeht, so schau dir einfach mal die Maxwellgleichungen an und setze für die Ladngsverteilung $\rho (x,t)$ die „vorgegebene Trajektorie $f(t)$ eines Punktteilchens mit Ladung q ein: $\rho (x,t)=q\delta (x-f(t))$. Schon hast du die Feldgleichungen für das Feld eines Elektrons, was sich auf der Trajektorie f(t) bewegt.

Zusätzlich lese ich aus deinem „Murren“ nur genau einen Änderungsvorschlag heraus: Jetzige Formulierung „Felder sind darüber hinaus selbst physikalische Objekte“ nach „Felder können darüber hinaus selbst physikalische Objekte sein“. Das sollte ohne Probleme zu Ändern sein (ich mach's).--svebert (Diskussion) 10:24, 16. Mär. 2012 (CET)

Du willst wirklich einem Leser, der wissen möchte was physikalische Felder sind, im zweiten Satz erzählen, dass das Gravitationsfeld der Erde durch die "Bewegungsgleichungen" der allgemeinen Relativitätstheorie bestimmt wird? Auch wenn das kein Quatsch wäre, würde es nicht in die Einleitung dieses Artikels gehören. Um ein elektrisches Feld zu erklären sollte man mit dem Feld eines ruhenden Elektrons anfangen, Trajektorien sind hier vollkommen deplatziert. Würdest du die Einleitung des Artikels "Stein" auch damit anfangen, dass die Flugbahn eines Stein durch Differenzialgleichungen beschrieben werden kann und durch die "Bewegungsgleichungen" der allgemeinen Relativitätstheorie? -- Pewa (Diskussion) 10:48, 16. Mär. 2012 (CET)

Was soll den diese Änderung jetzt? Für Temperaturfelder gilt nichts von dem weiteren Inhalt der Einleitung. Temperaturfelder müssen separat erklärt werden, habe ich doch oebn schon geschrieben. Oder möchtest du erklären, wie ein Temperaturfeld Kräfte und Drehimpulse überträgt und von welchen "Bewegungsgleichungen" es bestimmt wird? Und ist das Temperaturfeld wirklich das wichtigste Feld, dass zuerst genannt werden muss? -- Pewa (Diskussion) 11:39, 16. Mär. 2012 (CET)

Ja, also mir reichte eigentlich schon der Hinweis, dass räumlich hier nur im Sinne einer Abgrenzung zu "zeitlich" und nicht im Sinne einer bestimmten Raumdimension gemeint wurde. @DogBert: "auf einer Herdplatte" meint ja eben nur die Oberfläche der Herdplatte und nicht das Innere oder die Umgebung über der Herdplatte!(nicht signierter Beitrag von 195.226.182.82 (Diskussion) 12:39, 16. Mär. 2012 (CET))

@195.226.182.82: na wenn Du nur die Oberfläche betrachtest, ist es eben ein zweidimensionales Feld - ein Feld bleibt es. --Dogbert66 (Diskussion) 19:14, 16. Mär. 2012 (CET)

@Pewa: Hier wird anscheinend eine Analogie zwischen Temperaturfeld und elektrischem Potential aufgebaut (Artikel leider nicht vollständig einsehbar); so wie dann das Analogon der Kirchhoffschen Regeln aufgebaut wird, entsteht durchaus eine dynamische Beschreibung für das Temperaturfeld. Ich will diesen Fall aber keineswegs durchboxen. Das Temperaturfeld steht nur in der Einleitung weil es ein leicht verständliches Skalarfeld ist. Wir können es gerne durch "das Gravitationspotential und das elektrische Potential" ersetzen, wenn Dich das glücklich macht. Sveberts Änderung habe ich auch nicht verstanden, die kann gerne wieder zurückgenommen werden. --Dogbert66 (Diskussion) 19:14, 16. Mär. 2012 (CET)

Mir ging es nur darum die nachfolgenden Punkte „aufzuweichen“. Nicht jedes Feld besitzt Bewegungsgleichungen oder Feldenergie. Daher habe ich „können“ geschrieben anstatt „sind“. --svebert (Diskussion) 20:26, 16. Mär. 2012 (CET)

ok, dann setze ich das mal zurück. Die Beispiele in der Einleitung habe ich abgeändert, das "auf" im nächsten Absatz gestrichen. --Dogbert66 (Diskussion) 09:18, 17. Mär. 2012 (CET)

Na gut, jetzt ist es wenigstens nicht mehr so irreführend. Die Einleitung beschreibt jetzt klassische Kraftfelder ohne es zu sagen und ohne die Zusammenhänge zu erklären. Der Zusammenhang zwischen Kraft und Feldstärke wird nicht deutlich. Es gibt keinen Zusammenhang zwischen Energie und Kraft, solange sich nichts bewegt, für eine Kraft muss keine Energie übertragen werden. Feldenergie und potentielle Energie eines Körpers im Feld werden vermischt. Die "Bewegungsgleichungen" beschreiben einen Zusammenhang zwischen dynamischen elektrischen Feldern und magnetischen Feldern, der nicht erklärt was ein Feld ist und nicht an den Anfang der Einleitung gehört. Außerdem lässt es OmA ratlos zurück, wenn man erklärt: "Lern' erstmal was die Maxwellgleichungen sind, wenn du wissen willst, was ein Feld ist". Wer weiß, was die Maxwellgleichungen sind, sollte schon wissen was ein Feld ist. Das ist keine Erklärung, sondern ein Ausrede, wenn man es nicht erklären will. Zuerst muss man die statischen Felder erklären. Dafür braucht man nur das Coulombsches Gesetz und das Biot-Savart-Gesetz und das newtonsche Gravitationsgesetz, dann noch das Potential, potentielle Energie und die Feldenergie. Dann könnte der dynamische Zusammenhang zwischen elektrischen und magnetischen Feldern folgen und das elektromagnetische Feld.

Grundsätzlich sollte man schon in der Einleitung zwischen physikalischen Feldern unterscheiden, die sich nur unterschiedlich beschreiben lassen: 1. Die klassischen Kraftfelder (3-dim), die Kräfte durch den leeren Raum überragen. 2. Felder in Materie (2- oder 3-dim), in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern, die unterschiedlichste Zustandsgrößen beschreiben können (Strömung, Temperatur,...) 3. Weitere Felder (QFT, ...). Das wird dann wahrscheinlich zuviel für die Einleitung, sodass man die verschieden Feldarten in folgenden Abschnitten separat detailliert beschreiben sollte. Da gibt es dann noch einiges zu tun. -- Pewa (Diskussion) 16:43, 17. Mär. 2012 (CET)

Kategorie

Ist das Feld nicht auch würdig, in die Kategorie:Physikalisches Grundkonzept einsortiert zu werden? --Hanekomi (Diskussion) 22:03, 27. Sep. 2015 (CEST)

Antwort ist da, danke --Hanekomi (Diskussion) 18:00, 7. Okt. 2015 (CEST)