Волна́ — изменение состояния среды (возмущение), распространяющееся в этой среде и переносящее с собой энергию. Другими словами: «…волнами или волной называют изменяющееся со временем пространственное чередование максимумов и минимумов любой физической величины, например, плотности вещества, напряжённости электрического поля, температуры
[1]».
Отличие колебания от волны.
Перенос энергии — принципиальное отличие волн от
колебаний, в которых происходят лишь «местные» преобразования энергии. Волны же, как правило, способны удаляться на значительные расстояния от места своего возникновения ( по этой причине волны иногда называют «колебанием, оторвавшимся от излучателя»).
В основном волны не переносят материю, но возможен вариант, где происходит волновой перенос именно материи, а не только энергии. Это возможность материального излучения, имеющего волновые изменения количества излучаемой материи. Такие волны способны распространяться сквозь абсолютную пустоту.
Большинство волн по своей природе являются не новыми физическими явлениями, а лишь условным названием для определённого вида коллективного движения. Так, если в
объёме газа возникла звуковая волна, то это не значит, что в этом объёме появились какие-то новые физические объекты.
Звук — это лишь название для особого скоординированного типа движения тех же самых молекул. То есть большинство волн — это колебания некоторой
среды. Вне этой среды волны данного типа не существуют (например, звук в
вакууме).
Имеются, однако, волны, которые являются не «
рябью» какой-либо иной среды, а представляют собой именно новые физические сущности. Так,
электромагнитные волны в современной физике — это не колебание некоторой среды (называвшейся в XIX веке
эфиром), а самостоятельное, самоподдерживающееся поле, способное распространяться в вакууме. Аналогично обстоит дело и с волнами вероятности материальных частиц.
Некоторые явления также называют волнами, однако каждая из них обладают собственной
спецификой. Так, с определёнными оговорками, говорят про:
температурные волны, волны вероятности
электрона и других частиц, волны
горения, волны химической реакции, волны плотности реагентов, волны плотности транспортных потоков.
Отметим, что явления,
выглядящие как волны, но не способные сами распространяться (как, например,
песчаные дюны), волнами не являются.
