場の概念、スカラー場およびベクトル場

場の概念

数学では、場は、“拡張”されたオブジェクトに関する現象をモデル化するために使用されるアイテムです。簡単に言うと、場は、パラメータ値を空間内のすべてのポイントに関連付けるものです。広義では、“パラメータ値”という語はテンソルを表します。

スカラー場 / ベクトル場

注意:

  • スカラー場(0次テンソル): 空間の各ポイントには、1つの数値(温度、圧力、密度など)が関連付けられます。
  • ベクトル場(1次テンソル): 空間の各ポイントには、1つのベクトル(重力場のベクトル、電場のベクトル、流体の局所速度など)が関連付けられます。

ベクトル場は、3つの実数で定義された1つのベクトル量を空間の各ポイントに関連付けるのに対して、スカラー場は、1つの実数のみで表された1つの実量を関連付けます。

Fluxで扱われる量

Fluxで扱われる量は、スカラー量とベクトル量です。物理アプリケーションに応じて、これらの量を実数または複素数で表すことができます。

Fluxで扱われる関数

Fluxで使用可能な関数では、実数または複素数で表されるスカラー量とベクトル量を扱うことができます。これらの関数については前項で概説しています。

複素数で表される量を扱うための関数については、次項で説明します。