kenttäkonservatiivisuudella

Kenttäkonservatiivisuus viittaa periaatteeseen fysiikassa, jonka mukaan voimat voidaan kuvata potentiaalienergian avulla. Tämä tarkoittaa, että tietyn voiman tekemä työ kentässä, kun kappale liikkuu pisteestä A pisteeseen B, on riippumaton kuljetusta reitistä. Ainoa, mikä merkitsee, on lähtö- ja päätepiste. Tämä ominaisuus on keskeinen monien fysiikan alojen ymmärtämisessä, mukaan lukien klassinen mekaniikka ja sähkömagnetismi.

Vastakohtana kenttäkonservatiivisuudelle on ei-konservatiivinen voima, jonka tekemä työ riippuu kuljetusta reitistä. Esimerkkejä ei-konservatiivisista voimista ovat kitka ja ilmanvastus. Nämä voimat usein muuttavat järjestelmän kokonaisenergiaa esimerkiksi lämmöksi. Kenttäkonservatiivisuuden käsite on tiiviisti sidoksissa energiaperiaatteiden kanssa. Konservatiivisten voimien tapauksessa mekaaninen energia (potentiaali- ja liike-energian summa) säilyy, jos muita voimia ei vaikuta.

Matemaattisesti kenttäkonservatiivisuus ilmenee siten, että voimakenttä voidaan esittää skalaaripotentiaalin gradienttina. Tämä tarkoittaa, että voima on aina potentiaalia vastaan suurimman kasvun suuntaan tai sen vastakkaisella puolella riippuen kentän määritelmästä. Konservatiiviset voimat ovat fundamentaaleja fysiikassa ja niiden ymmärtäminen on välttämätöntä monimutkaisten fysikaalisten ilmiöiden mallintamisessa ja ennustamisessa.