Campo (física)

En física, un campo representa la distribución espacio-temporal de una magnitud física; es decir, es una propiedad que puede medirse en el entorno de cada punto de una región del espacio para cada instante del tiempo.

Matemáticamente, los campos se representan mediante una función definida sobre una cierta región. Gráficamente, se suelen representar mediante líneas o superficies de igual magnitud.

Históricamente fue introducido para explicar la acción a distancia de las fuerzas de gravedad, eléctrica y magnética, aunque con el tiempo su significado se ha extendido substancialmente, para describir variaciones de temperatura, tensiones mecánicas en un cuerpo, propagación de ondas, etc. El concepto de campo surge cuando en la física clásica, formalizada por Newton, se plantea una noción "campal" de espacio y tiempo. Esta nueva propuesta se deslindaría formalmente de la física aristotélica. En Aristóteles el espacio (y parecidamente el tiempo) tendía a convertirse en "espacio-de-cada-cosa", es decir, en lugar (ocupado por la cosa). Sin embargo, para Newton, que es decir: a partir de la física clásica, el espacio toma estado de absoluto, o ab-solutum, es decir, desligado (ab) y suelto (solutum) de causas finales y eficientes, y expuesto a fuerzas.[2]

Representación gráfica de un campo magnético mediante líneas de fuerza equipotenciales

Concepto de campo físico

Se dice que existe un campo asociado a una magnitud física, en una región del espacio, si se puede asignar un valor a dicha magnitud para todos los puntos de dicha región en cada instante.

Los sistemas físicos formados por un conjunto de partículas interactuantes de la mecánica clásica y los sistemas físicos de partículas relativistas sin interacción, son sistemas con un número finito de grados de libertad, cuyas ecuaciones de movimiento vienen dadas por ecuaciones diferenciales ordinarias como todos los ejemplos anteriores.

Los campos físicos, además de la variación de magnitud en el espacio, muestran la variación en el tiempo. Esa característica hace que los campos físicos se consideren informalmente como sistemas con un número infinito de grados de libertad. Las peculiaridades de los campos hacen que sus ecuaciones de "movimiento" o evolución temporal vengan dadas por ecuaciones en derivadas parciales en lugar de ecuaciones diferenciales ordinarias.

La noción de campo permite que una cosa pase de un estado potencial a un estado individual. En contraste con la física aristotélica, la noción de campo nos permite reconocer a la potencia como algo real. A propósito Juan David García Bacca nos dice: "El paso, pues, de estado "potencial" al actual no es el paso de "esta" realidad que estaba en potencia a "esta" realidad misma en estado de acto —que tal es la correlación entre estar-en-potencia y estar-en-acto en Aristóteles—, sino paso de "estado cósmico" supraindividual, a "estado individual", poseyendo ambos estados, cósmico e individual, o cósmico individualizado, propiedades reales, cuando el estado de potencia, en el sentido filosófico-aristotélico de esta palabra, era "incognosible" y no poseía propiedades reales".[2]