Isotrooppisissa

Isotrooppisissa tarkoittaa ominaisuutta tai tilaa, jossa fysiikan lainalaisuudet ovat samat riippumatta suunnasta. Isotrooppisuus tarkoittaa siis, että materiaalin tai ilmiön vastaukset – kuten elastinen vaste, sähköinen tai lämpöfysikaalinen käyttäytyminen sekä optiset ominaisuudet – ovat suunnasta riippumattomia. Isotrooppisuutta vastaa termi anisotropia, jolla tarkoitetaan ominaisuuksien suuntausperusteista vaihtelua.

Termi juontuu kreikkalaisista sanoista isos, sama, ja tropos, tapa tai suunta. Sitä käytetään laajalti fysiikassa, materiaalitieteessä, geologiassa ja kosmologiassa kuvaamaan ominaisuuksia, jotka eivät riipu suunnasta.

Sovellusalueet ja esimerkit: nesteet ja monet amorfiset kiinteät aineet sekä useat polymeeriseokset ovat isotrooppisia, mikä tekee niiden käyttäytymisestä ennustettavaa riippumatta siitä, miten ne asetetaan tai kuormitetaan. Optiikassa isotrooppinen media läpäisee valon tasaiseen tapaan ilman suunnakohtaista polarisaatio- tai refraktiovaikutusta. Mekaanisesti isotrooppiset materiaalit vastelevyvät kuormitukseen riippumatta kuvan suunnasta, ja lämpölaajeneminen sekä lämmönjohtavuus voivat olla isotrooppisia monissa aineissa. Kiteiset ja möröpäisesti järjestäytyneet materiaalit voivat olla anisotropisia.

Tutkimuksessa isotrooppisuutta mitataan kokeellisesti eri suunnista tulevilla mittaustuloksilla sekä teoreettisesti, esimerkiksi kun tarkastellaan optisia, sähköisiä tai mekaanisia ominaisuuksia. Suuremmassa kosmologiassa isotrooppisuus on oletus, jonka mukaan maailmankaikkeus näyttää samanlaiselta kaikkilta suunnilta suurilla mittakaavoilla, mikä tukee kosmologista periaatetta.