isotrooppisessa

Isotrooppisuus tarkoittaa sitä, että ominaisuus tai vaste on sama riippumatta suunnasta. Isotrooppinen tila tai Materiaali reagoi siis samalla tavalla kaikkien värähtelyjen, voiman suunnan tai lämpövirran suunnasta riippumatta. Vastakohtana on anisotropia, jossa ominaisuus muuttuu suunnasta riippuen.

Usein nesteet, kaasut ja monet amorfiset aineet ovat isotrooppisia makroskooppisella tasolla. Kiteiset materiaalit puolestaan ovat useimmiten anisotropisia, koska niiden säännöllinen, pitkittäinen rakenne antaa eri suunnille erilaisia ominaisuuksia. Isotrooppisuus on tavallinen oletus materiaalien mallintamisessa, mutta todellisuudessa monet aineet ovat vain likimääräisesti isotrooppisia suurilla mittakaavoilla tai tietyissä olosuhteissa.

Isotrooppisessa materiaalissa fysikaaliset ominaisuudet kuten jäykkyys, lämpöjohtuvuus ja sähköjohtuvuus ovat samat kaikissa suunnissa. Elastiikassa isotrooppinen materiaali noudattaa yksinkertaista kuormitusvastetta, kun taas anisotrooppinen materiaali tarvitsee useampia kertoimia kuvatakseen suunnan mukaan muuttuvaa vastetta. Optiikassa isotrooppinen aine kohmeeraa valon kulun tasaisesti kaikilla suunnilla ilman poikkihäivintä.

Kosmologiassa isotrooppisuus on keskeinen oletus: universumi näyttäytyy suurilla mittakaavilla yhtä laajasti kaikissa suunnissa, mikä yhdistetään kosmisen periaatteeseen ja yleiseen mallintamiseen. Mittauksissa isotrooppisuutta arvioidaan esimerkiksi taustasäteilyn yksityiskohtien kautta.

Yhteenvetona isotrooppisuus kuvaa suunnasta riippumatonta käyttäytymistä, mikä helpottaa mallintamista ja analyysiä monilla tieteenaloilla, vaikka todellisuus usein poikkeaa täydellisesti isotrooppisesta ideaalista tilasta.