Fältkrökning

Fältkrökning är ett begrepp inom fysiken som beskriver hur ett fält eller en signals färd böjs när den passerar genom rum eller medier med varierande egenskaper eller geometri. Det kan gälla elektriska och magnetiska fält, gravitationsfält eller vågor som färdas genom olika material. Krökningen uppstår när fältets riktning eller styrka ändras i rummet på sätt som skiljer sig från en jämn, fri färd.

Inom elektromagnetismen uppstår fältkrökning när fälten påverkas av material med olika permittivitet eller permeabilitet, eller av gränser och strukturer som avböjer fältlinjerna. I gravitationen är fältkrökning central i allmän relativitet: massor och energi kröker rumtiden, vilket får ljus och andra signaler att följa böjda banor, ett fenomen som observeras i gravitationell linsning.

Inom optik och akustik uppträder krökningen av vågfronten när vågor färdas genom medier med varierande refraktivitet eller impedans. Genom att analysera fältkrökningen kan man förstå och designa system som magnetiska fältskonfigurationer i fusion, optiska linser och kommunikationsnätverk, där kontroll av böjning är viktig.

Fältkrökning mäts och modelleras med hjälp av begrepp som curl och gradienter i fältet, samt med geodesier i rumtiden när gravitationen är inblandad. Sammanfattningsvis beskriver fältkrökning hur omgivningen påverkar riktning och väg för kraftfält och signaler.