גלים מוכללים. הגדרה מודרנית של גל

קודם הגדרנו גל כתנועה מחזורית וכך אמרנו למעשה כי לגל צריך להיות נושא, כלומר צריכים להיות חלקיקים שתנועתם המחזורית הוא גל. אבל אופי גלי ניתן לראות גם כאשר קשה מאוד לדבר על חלקיקים נושאים. לדוגמה, אור יכול להתפשט גם בריק. אנחנו רואים אור של השמש ושל כוכבים רחוקים ואנחנו יודעים כי בחלל בין מקורות האור האלה לעיניים שלנו אין תווך נושא, לפחות בחלק של הדרך בין מקור האור לעיניים. עובדה זו גרמה בסוף המאה התשע עשרה לתאוריות על אֵתֵר, חומר עדין בלתי נראה ולא ניתן לזיהוי המשמש כתווך להתפשטות גלי אור וכלים אחרים. מאוחר יותר ויתרו על הרעיון של אתר, כי תופעות ניסיוניות ניתן להסביר גם בלעדיו תוך הנחה כי הגל יכול להתפשט בואקום.

לפי כך אפשר להכליל הגדרה של גל בצורה הבאה:

גל הוא שינוי מחזורי של תכונה כל שהי.

הכללה זו נותנת לנו אפשרות להמשיך ולהשתמש בכל התיאור הפיזיקאלי והמתמטי של גל בלי הצורך לפרק את הגל לחלקיקים בודדים. לדוגמה, כעת אנחנו יכולים לתאר גלי אור: