medelfält

Medelfält, ofta översatt som mean field på engelska, är ett begrepp inom teoretisk fysik och tillämpad matematik som beskriver den genomsnittliga effekten av alla övriga komponenter i ett system på en enskild komponent. Genom medelfältsantagandet ersätts de komplexa, ofta många-kroppiga interaktionerna med ett effektivt fält som beror på systemets ordningsparametrar, till exempel magnetisering i magnetiska material eller densitet i interaktionsmodeller. Detta leder till självkonsekventa ekvationer där ordningsparametrarna beror på temperatur, externa fält och interna interaktioner.

Användningar och begränsningar: Medelfält används inom statistisk fysik för att förenkla beräkningar i magnetiska material (mean-field teori, Weiss-fält), i studier av fasövergångar och kritiska fenomen. Modellen används också i andra områden som neuronala nätverk, populationsdynamik och vissa kvantkemi- och materialmodeller där kollektivt beteende beskrivs genom ett representativt fält. Begränsningar inkluderar att fluctuationer försummas, vilket gör metoden mindre tillförlitlig nära kritiska punkter eller i låga dimensioner; den kan också överdriva vissa kvantitativa förutsägelser som kritiska temperaturer. Ursprung och betydelse: begreppet har stark anknytning till Weiss’ molekylära fält och har utvecklats till ett generellt verktyg inom mean-field-teorier i olika discipliner.