El camp és expressat matemàticament mitjançant una funció de les coordenades espacials i, llevat dels camps estacionaris, del temps. El camp és escalar, vectorial o tensorial si aquesta funció que el caracteritza assigna a cada punt del domini del camp un nombre (com en el cas del camp acústic o en una distribució de temperatures), un vector (com en el cas d’un camp de forces o d’un camp de velocitats en un fluid), o un tensor (com en el cas del tensor de deformació, del de tensions i del d’elasticitat d’un medi elàstic), respectivament. El concepte de camp neix de l’estudi de sistemes que tenen un nombre gran de graus de llibertat, com són els que apareixen a la mecànica dels medis continus (mecànica de fluids, teoria de l’elasticitat, etc). En aquest context, hom tracta medis materials que experimenten canvis palpables, com ara una corda vibrant o la superfície ondulant d’un líquid. D’altra banda, un altre tipus de camp fou impulsat per l’estudi de la gravitació i de l’electroestàtica. En efecte, hom considerava que l’acció a distància entre partícules era susceptible d’ésser descrita mitjançant un intermediari, el camp; així, una partícula originava una modificació de l’espai que l’envoltava (creava un camp) i aquesta modificació era sentida per una altra partícula de la mateixa natura (aquesta partícula experimentava l'acció del camp). La tradició de la física demanava que hom intentés d’esbrinar el medi material que suportava aquests camps, i en resultà, en el cas del camp electromagnètic, la imposició d’un medi hipotètic, impalpable, que hom anomenà èter. Els experiments que conduïren a la relativitat especial demostraren que la idea de l’èter era gratuïta, i motivaren que hom entengués els camps no com a simples recursos físics per a descriure l’acció a distància, sinó com a objectes físics amb una entitat dinàmica pròpia. El marc teòric general consistia, doncs, en partícules que creaven camps, els quals transmetien les interaccions entre aquelles. La dinàmica dels camps fou deduïda de l’analogia amb la de les partícules, i el resultat és conegut pel nom de teoria clàssica de camps (camp 13 22). Arran de l’abandó de la dicotomia ona partícula, propulsat per la mecànica quàntica, hom s’adonà que era convenient de quantitzar (aplicar els conceptes quàntics) els camps, de la qual cosa en resultà la teoria quàntica de camps (camp 12 23). La tendència més actual de la teoria de camps intenta d’assolir descriure les interaccions fonamentals (interacció) en termes d’un únic camp, com són el camp unificat o el camp de gran unificació, que sintetitzi les característiques de totes elles; aquest camp és l’objecte d’estudi de les teories de gran unificació.
m
Física