הומוגניות (פיזיקה) – הבדלי גרסאות

נוספו 1,028 בתים ,  לפני 12 שנים
הרחבה
(הרחבה)
(הרחבה)
{{הבהרת חשיבות עם זמן|זמן=27.03.2010}}
'''הומוגניות''' או ב[[פיזיקה]] מציינת אחידות ב[[מרחב]] או ב[[נפח]] מסוים במרחב. במלים אחרות, במרחב הומוגני [[גודל פיזיקלי|גדלים פיזיקליים]] אינם תלויים בהזזה במרחב, או במיקום במרחב. לכן הומוגניות נקראת גם '''סימטריה להזזות'''. ב[[אסטרונומיה]], [[הומוגניות (אסטרונומיה)|הומוגניות היקום]] היא אחד מנושאי המחקר החשובים והפעילים ביותר כיום, והיא נחקרת בעיקר דרך [[קרינת הרקע הקוסמית]].
 
סימטריות בפיזיקה הקלאסית והמודרנית הן עקרונות יסוד, שמהם נגזרים חוקי הטבע. סימטריות מקושרות ל[[חוק שימור|חוקי שימור]] על פי [[משפט נתר (פיזיקה)|משפט נתר]]. במקרה של סימטריה להזזות, מתוך ההנחה שהמרחב הומוגני ניתן להסיק את [[חוק שימור התנע]], ומתוך ההנחה שהזמן הוא הומוגני ניתן לגזור את [[חוק שימור האנרגיה]].
 
הומוגניות ב[[חומר]] מתייחסת לאחידות של תכונותיו, בדרך כלל ביחס לסקאלה (גודל) מסוים. למשל הומוגניות של [[תווך]] בו עוברים [[גל]]ים קשורה לגדלים בסביבות [[אורך גל|אורך הגל]], ואי-הומוגניות שגודלה קטן בהרבה מאורך הגל אינה רלוונטית. אי-הומוגניות בסקאלה גדולה בהרבה מגודל הגל גם היא לא רלוונטית להתפשטות מקומית של הגל.
הומוגניות היא הבחנה חשובה גם בניתוח מערכות מרובות חלקיקים. כך למשל, כאשר מחשבים [[הרחבות ספקטרליות]] של [[תווך]] מסוים, מסווגים את ההרחבה להומוגנית (כזו שנגרמת מהתנהגות זהה של כל החלקיקים), כמו [[הרחבת לחץ]] לדוגמה, או כהרחבה אי-הומוגנית, כגון [[הרחבת דופלר]], שבה כל חלקיק מושפע באופן שונה, בהתאם למהירותו.
 
==הומוגניות במשוואות==
לא תמיד הומוגניות מיוחסת רק למרחב, לעתים גם מדובר על אחידות בשינוי של גודל פיזיקלי אחר.
 
הומוגניות היא הבחנה חשובה גם בניתוח מערכות מרובות חלקיקים. כך למשל, כאשר מחשבים [[הרחבות ספקטרליות]] של [[תווך]] מסוים, מסווגים את ההרחבה להומוגנית (כזו שנגרמת מהתנהגות זהה של כל החלקיקים), כמו [[הרחבת לחץ]] לדוגמה, או כהרחבה אי-הומוגנית, כגון [[הרחבת דופלר]], שבה כל חלקיק מושפע באופן שונה, בהתאם למהירותו.
 
הומוגניות וסימטריה להזזות משמשות גם ככלי בפתרון [[משוואה|משוואות]], בהגבלת הפתרונות למשפחה מסוימת ובהגבלת [[ממד]]י הפתרונות.