Feld (Physik)

In der Physik beschreibt ein Feld die räumliche Verteilung einer physikalischen Größe. Dabei kann es sich um ein Skalarfeld (wie die Temperatur, das Gravitationspotential oder das elektrostatische Potential), um ein Vektorfeld (wie die Strömungsgeschwindigkeit, das Gravitationsfeld oder das elektrische Feld) oder um ein höherdimensionales Tensorfeld wie den Energie-Impuls-Tensor handeln. Der Wert eines Feldes an einem bestimmten Ort wird in manchen Fällen Feldstärke genannt. Die Lehre von den physikalischen Feldern nennt man Feldtheorie.

Manche Felder sind darüber hinaus selbst physikalische Objekte:

• Sie erfüllen Bewegungsgleichungen, hier Feldgleichungen genannt. Für das elektrische und das magnetische Feld sind die Maxwell-Gleichungen die Bewegungsgleichungen.
• Wie Körper besitzen Felder Energie (die Feldenergie), Impuls und auch Drehimpuls. Die Kraftwirkung zwischen zwei Körpern im leeren Raum wird dadurch erklärt, dass ein Feld diese Größen von einem Körper aufnimmt und sie auf den anderen Körper überträgt.

In der Quantenfeldtheorie ist das Feld der fundamentale Begriff, aus dem alle Eigenschaften der Materie und Kräfte entwickelt werden. Ein Feld kann hier nur in definierten Stufen angeregt werden, die als Erzeugung einer entsprechenden Anzahl von Feldquanten beschrieben werden. Alle bekannten Materieteilchen bestehen aus solchen Feldquanten bestimmter Felder, während die Kräfte zwischen ihnen durch Austauschteilchen, d. h. Feldquanten bestimmter anderer Felder, bewirkt werden. Die einzelnen Feldquanten sind die fundamentalen Elementarteilchen.