Какви полета съществуват във физиката? Фундаментални полета. Теорията на Д. Максуел за електромагнитните сили

Щом преминахме към физическите основи на концепцията на съвременната естествена наука, тогава, както вероятно сте забелязали, във физиката има редица на пръв поглед прости, но фундаментални концепции, които обаче не са толкова - лесни за разбиране, нали далеч. Те включват пространство, време, които непрекъснато се обсъждат в нашия курс, а сега и друго фундаментално понятие - поле. В механиката на дискретните обекти, механиката на Галилей, Нютон, Декарт, Лаплас, Лагранж, Хамилтън и други механики на физическия класицизъм, бихме се съгласили, че силите на взаимодействие между дискретни обекти предизвикват промени в параметрите на тяхното движение (скорост, импулс, ъглов момент), променят енергията си, извършват работа и т.н. И това, общо взето, беше ясно и разбираемо. Въпреки това, с изучаването на природата на електричеството и магнетизма, възникна разбирането, че електрическите заряди могат да взаимодействат един с друг без пряк контакт. В този случай изглежда, че преминаваме от концепцията за действие на къси разстояния към безконтактно действие на големи разстояния. Това доведе до понятието поле.

Формалната дефиниция на това понятие е следната: физическо поле е специална форма на материя, която свързва частици (обекти) на материята в унифицирани системии предаване на действието на една частица на друга с крайна скорост. Наистина, както вече отбелязахме, подобни определения са твърде общи и не винаги определят дълбоката и конкретна практическа същност на понятието. Физиците трудно се отказаха от идеята за физическо контактно взаимодействие на телата и въведоха модели като електрическа и магнитна „течност“, за да обяснят различни явления; за разпространение на вибрации те използваха идеята за механични вибрации на частици от средата - модели на етер, оптични течности, калории, флогистон в термичните явления, описвайки ги и от механична гледна точка, и дори биолозите въведоха „жизнена сила“, за да обяснят процесите в живите организми. Всичко това не е нищо повече от опити да се опише предаването на действие чрез материална („механична“) среда.

Работата на Фарадей (експериментално), Максуел (теоретично) и много други учени обаче показа, че съществуват електромагнитни полета (включително във вакуум) и именно те предават електромагнитни трептения. Оказа се, че видимата светлина е същите електромагнитни вибрации в определен диапазон от честоти на вибрации. Установено е, че електромагнитните вълни се разделят на няколко типа по вибрационната скала: радиовълни (103 - 10-4), светлинни вълни (10-4 - 10-9 m), IR (5 × 10-4 - 8 × 10 -7 m), UV (4 × 10-7 - 10-9 m), рентгеново лъчение (2 × 10-9 - 6 × 10-12 m), γ-лъчение (< 6 ×10-12 м).

И така, какво е поле? Най-добре е да използвате някакъв вид абстрактно представяне и в тази абстракция отново няма нищо необичайно или неразбираемо: както ще видим по-късно, същите абстракции се използват при конструирането на физиката на микросвета и физиката на Вселената. Най-лесният начин да се каже, че полето е всяка физическа величина, която приема различни стойности в различни точки в пространството. Например температурата е поле (скаларно в този случай), което може да се опише като T = T(x, y, z) или, ако варира във времето, T = T (x, y, z , t) . Може да има полета на налягане, включително атмосферен въздух, поле на разпространение на хора на Земята или различни нации сред населението, разпространение на оръжия на Земята, различни песни, животни, каквото и да е. Може да има и векторни полета, като например полето на скоростта на течаща течност. Вече знаем, че скоростта (x, y, z, t) е вектор. Следователно, ние записваме скоростта на движение на течността във всяка точка на пространството в момент t във формата (x, y, z, t). Електромагнитните полета могат да бъдат представени по подобен начин. По-специално, електрическото поле е вектор, тъй като силата на Кулон между зарядите е естествено вектор:

(1.3.1)
Вложени са много изобретателност, за да се помогне на хората да визуализират поведението на полетата. И се оказа, че най-правилната гледна точка е най-абстрактната: просто трябва да разгледате полето като математическа функция на координатите и времето на някакъв параметър, който описва явление или ефект.

Въпреки това можем да приемем ясен, прост модел на векторното поле и неговото описание. Можете да изградите умствена картина на полето, като начертаете вектори в много точки в пространството, които определят някои характеристики на процеса на взаимодействие или движение (за флуиден поток това е векторът на скоростта на движещ се поток от частици; електрическите явления могат да бъдат разглеждана като модел като заредена течност със собствен вектор на напрегнатост на полето и др.). Обърнете внимание, че методът за определяне на параметрите на движение чрез координати и импулс в класическата механика е методът на Лагранж, а определянето чрез вектори на скоростта и потоци е методът на Ойлер. Това представяне на модела е лесно за запомняне училищен курсфизика. Това са например електропроводи електрическо поле(ориз.). По плътността на тези линии (по-точно допирателните към тях) можем да преценим интензивността на потока на течността. Броят на тези линии на единица площ, разположени перпендикулярно на силовите линии, ще бъде пропорционален на силата на електрическото поле E. Въпреки че картината на силовите линии, въведена от Фарадей през 1852 г., е много визуална, трябва да се разбере, че това е само конвенционална картина, прост физически модел (и следователно абстрактен), тъй като, разбира се, в природата няма линии или нишки, които да се простират в пространството и да могат да влияят на други тела. Силовите линии всъщност не съществуват; те само улесняват разглеждането на процесите, свързани със силовите полета.

Можете да отидете по-далеч в този физически модел: определете колко течност се влива или изтича от определен обем около избрана точка в полето на скоростите или интензитетите. Това се дължи на разбираемата идея за наличието в определен обем на източници на течност и нейните канали. Такива идеи ни водят до широко използваните концепции за анализ на векторно поле: поток и циркулация. Въпреки известна абстракция, всъщност те са визуални, имат ясен физически смисъл и са доста прости. Под поток имаме предвид общото количество течност, изтичаща за единица време през някаква въображаема повърхност близо до точка, която сме избрали. Математически се записва така:

(1.3.2)
тези. тази величина (поток Фv) е равна на общото произведение (интеграл) на скоростта върху повърхността ds, през която протича течността.

Понятието циркулация също се свързва с понятието поток. Човек може да попита: нашата течност циркулира ли, преминава ли през повърхността на избрания обем? Физическото значение на циркулацията е, че тя определя мярката за движение (т.е. отново свързана със скоростта) на течност през затворен контур (линия L, за разлика от потока през повърхност S). Математически това също може да се напише: циркулация по L

(1.3.3)
Разбира се, можете да кажете, че тези понятия за поток и циркулация са все още твърде абстрактни. Да, това е вярно, но все пак е по-добре да се използват абстрактни представяния, ако те в крайна сметка дават правилните резултати. Жалко е, разбира се, че са абстракция, но засега нищо не може да се направи.

Оказва се обаче, че използвайки тези две концепции за поток и циркулация, човек може да стигне до известните четири уравнения на Максуел, които описват почти всички закони на електричеството и магнетизма чрез представяне на полета. Там обаче се използват още две понятия: дивергенция - дивергенция (например на един и същи поток в пространството), описваща мярката на източника, и ротор - вихър. Но няма да имаме нужда от тях за качествено разглеждане на уравненията на Максуел. Естествено, ние няма да ги донесем, камо ли да ги научим наизуст в нашия курс. Освен това от тези уравнения следва, че електрическото и магнитното поле са свързани помежду си, образувайки едно електромагнитно поле, в което електромагнитните вълни се разпространяват със скорост еднаква скоростсветлина c = 3 × 108 m/s. От тук, между другото, беше направен изводът за електромагнитната природа на светлината.

Уравненията на Максуел са математическо описание на експерименталните закони на електричеството и магнетизма, установени преди това от много учени (Ампер, Ерстед, Био-Саварт, Ленц и други), и в много отношения от Фарадей, за когото казаха, че той няма време да запише какво отваря. Трябва да се отбележи, че Фарадей формулира идеите за полето като нова форма на съществуване на материята не само на качествено, но и на количествено ниво. Любопитно е, че той запечатва научните си бележки в плик, като го моли да го отвори след смъртта му. Това обаче е направено едва през 1938 г. Следователно е справедливо теорията за електромагнитното поле да се счита за теорията на Фарадей-Максуел. Отдавайки почит на заслугите на Фарадей, основателят на електрохимията и президент на Кралското дружество в Лондон, Г. Дейви, за когото Фарадей първоначално работи като лаборант, пише: „Въпреки че направих редица научни открития, най-забележителното е, че открих Фарадей.

Тук няма да засягаме множество явления, свързани с електричеството и магнетизма (има раздели във физиката за това), но отбелязваме, че както явленията електро- и магнитостатика, така и динамиката на заредените частици в класическото представяне са добре описани от уравненията на Максуел. Тъй като всички тела в микро- и макрокосмоса са заредени по един или друг начин, теорията на Фарадей-Максуел придобива наистина универсален характер. В нейните рамки се описва и обяснява движението и взаимодействието на заредени частици при наличие на магнитни и електрически полета. Физическото значение на четирите уравнения на Максуел се състои от следните разпоредби.

1. Закон на Кулон, който определя силите на взаимодействие между зарядите q1 и q2

(1.3.4)
отразява ефекта на електрическото поле върху тези заряди

(1.3.5)
където е напрегнатостта на електрическото поле и е силата на Кулон. От тук можете да получите други характеристики на взаимодействието на заредени частици (тела): потенциал на полето, напрежение, ток, енергия на полето и др.

2. Електрическите силови линии започват на едни заряди (условно считани за положителни) и завършват на други - отрицателни, т.е. те са прекъснати и съвпадат (това е тяхното моделно значение) с посоката на векторите на напрегнатостта на електрическото поле - просто са допирателни към силовите линии. Магнитните сили са затворени в себе си, нямат нито начало, нито край, т.е. непрекъснато. Това е доказателство за липсата на магнитни заряди.

3. Всякакви електричествосъздава магнитно поле и това магнитно поле може да бъде създадено или от постоянно (тогава ще има постоянно магнитно поле) и променлив електрически ток, или от променливо електрическо поле (променливо магнитно поле).

4. Променливото магнитно поле, дължащо се на явлението електромагнитна индукция от Фарадей, създава електрическо поле. По този начин променливите електрически и магнитни полета създават взаимно и си влияят. Ето защо те говорят за едно електромагнитно поле.

Уравненията на Максуел включват константа c, която съвпада с удивителна точност със скоростта на светлината, от което се заключава, че светлината е напречна вълна в променливо електромагнитно поле. Освен това този процес на разпространение на вълните в пространството и времето продължава безкрайно, тъй като енергията на електрическото поле се трансформира в енергията на магнитното поле и обратно. В електромагнитните светлинни вълни векторите на интензитета на електрическото и магнитното поле осцилират взаимно перпендикулярно (оттук следва, че светлината е напречна вълна), а самото пространство действа като носител на вълната, която по този начин е напрегната. Скоростта на разпространение на вълните (не само на светлината) обаче зависи от свойствата на средата. Следователно, ако гравитационното взаимодействие се случи „мигновено“, т.е. е на голямо разстояние, тогава електрическото взаимодействие ще бъде на къси разстояния в този смисъл, тъй като разпространението на вълните в пространството става с крайна скорост. Типични примерие затихването и дисперсията на светлината в различни среди.

Така уравненията на Максуел свързват светлинните явления с електрическите и магнитните и по този начин придават фундаментално значение на теорията на Фарадей-Мусуел. Нека още веднъж да отбележим, че електромагнитното поле съществува навсякъде във Вселената, включително в различни среди. Уравненията на Максуел играят същата роля в електромагнетизма, както уравненията на Нютон в механиката, и формират основата на електромагнитната картина на света.

20 години след създаването на теорията на Фарадей-Максуел през 1887 г. Херц експериментално потвърждава наличието на електромагнитно излъчване в диапазона на дължината на вълната от 10 до 100 m, използвайки искров разряд и записвайки сигнал във верига на няколко метра от искрова междина. След измерване на параметрите на излъчване (дължина на вълната и честота), той установи, че скоростта на разпространение на вълната съвпада със скоростта на светлината. Впоследствие бяха изследвани и разработени други честотни диапазони на електромагнитно излъчване. Установено е, че е възможно да се получат вълни с всякаква честота, при условие че е наличен подходящ източник на радиация. Електромагнитни вълни до 1012 Hz (от радиовълни до микровълни) могат да бъдат получени чрез електронни методи; инфрачервени, светлинни, ултравиолетови и рентгенови вълни могат да бъдат получени чрез атомно лъчение (честотен диапазон от 1012 до 1020 Hz). Излъчва се гама-лъчение с честота на трептене над 1020 Hz атомни ядра. По този начин беше установено, че природата на всички електромагнитни лъчения е една и съща и всички те се различават само по своите честоти.

Електромагнитното излъчване (както всяко друго поле) има енергия и импулс. И тази енергия може да бъде извлечена чрез създаване на условия, при които полето привежда телата в движение. По отношение на дефиницията на енергията на електромагнитната вълна е удобно да разширим понятието поток, което споменахме (в този случай енергия) до представянето на плътността на енергийния поток, въведено за първи път от руския физик Умовов , който между другото също се занимаваше с повече Общи въпросиприродни науки, по-специално връзката на живите същества в природата с енергията. Плътността на енергийния поток е количеството електромагнитна енергия, преминаваща през една област, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната, за единица време. Физически това означава, че изменението на енергията в обема на пространството се определя от нейния поток, т.е. Умов вектор:

(1.3.6)
където c е скоростта на светлината.
Защото за плоска вълна E \u003d B и енергията се разделя поравно между вълните на електрическите и магнитните полета, тогава можем да запишем (1.3.6) във формата

(1.3.7)
Що се отнася до импулса на светлинната вълна, по-лесно е да се получи от известната формула на Айнщайн E = mc2, получена от него в теорията на относителността, която също включва скоростта на светлината c като скорост на разпространение на електромагнитна вълна, така че използването на формулата на Айнщайн тук е физически оправдано. Ще разгледаме проблемите на теорията на относителността по-нататък в глава 1.4. Тук отбелязваме, че формулата E = mc2 отразява не само връзката между енергията E и масата m, но и закона за запазване обща енергиявъв всеки физически процес, а не отделно запазване на масата и енергията.

Тогава, като се има предвид, че енергията E съответства на масата m, импулсът на електромагнитната вълна, т.е. продукт на маса и скорост (1.2.6), като се вземе предвид скоростта на електромагнитната вълна с

(1.3.8)
Това разпределение е представено за яснота, тъй като, строго погледнато, формулата (1.3.8) е неправилна за получаване от връзката на Айнщайн, тъй като е експериментално установено, че масата на фотона като квант светлина е равна на нула.

От гледна точка на съвременната естествена наука Слънцето чрез електромагнитно излъчване осигурява условията за живот на Земята и ние можем количествено да определим тази енергия и импулс чрез физични закони. Между другото, ако има импулс на светлина, тогава светлината трябва да упражнява натиск върху повърхността на Земята. Защо не го усещаме? Отговорът е прост и се крие в дадената формула (1.3.8), тъй като стойността на c е огромно число. Въпреки това налягането на светлината е открито експериментално в много фини експерименти от руския физик П. Лебедев и във Вселената се потвърждава от наличието и положението на кометни опашки, възникващи под въздействието на импулс от електромагнитно светлинно излъчване. Друг пример, потвърждаващ, че полето има енергия, е предаването на сигнали от космически станции или от Луната към Земята. Въпреки че тези сигнали се разпространяват със скоростта на светлината c, но с ограничено време поради големи разстояния (от Луната сигналът пътува 1,3 s, от самото Слънце - 7 s). Въпрос: къде е енергията на излъчване между предавателя и космическа станцияи приемник на Земята? В съответствие със закона за опазване, трябва да е някъде! И наистина се съдържа по този начин именно в електромагнитното поле.

Обърнете внимание също, че трансферът на енергия в космоса може да се случи само в променливи електромагнитни полета, когато скоростта на частиците се променя. При постоянен електрически ток се създава постоянно магнитно поле, което действа върху заредена частица перпендикулярно на посоката на нейното движение. Това е така наречената сила на Лоренц, "усукваща" частицата. Следователно постоянното магнитно поле не извършва никаква работа (δA = dFdr) и следователно няма трансфер на енергия от заряди, движещи се в проводника, към частици извън проводника в пространството наоколо чрез постоянно магнитно поле. В случай на променливо магнитно поле, причинено от променливо електрическо поле, зарядите в проводник изпитват ускорение по посока на движение и енергията може да бъде прехвърлена към частици, разположени в пространството близо до проводника. Следователно само заряди, движещи се с ускорение, могат да пренасят енергия чрез променливото електромагнитно поле, което създават.

Връщайки се към общата концепция за поле като определено разпределение на съответните количества или параметри в пространството и времето, можем да приемем, че такава концепция се прилага към много явления не само в природата, но и в икономиката или обществото, когато се използват съответните физически модели. Необходимо е само във всеки случай да се уверите дали избраната физическа величина или нейният аналог разкрива такива свойства, че описанието й с помощта на полевия модел би било полезно. Забележете, че непрекъснатостта на величините, описващи полето, е един от основните параметри на полето и позволява използването на съответния математически апарат, включително накратко споменатия по-горе.

В този смисъл е напълно основателно да се говори за гравитационното поле, където векторът на гравитационната сила се променя непрекъснато, и за други полета (например информационното поле, полето на пазарната икономика, силовите полета). произведения на изкуствотои т.н.), където се появяват непознати досега за нас сили или вещества. Правилно разширявайки своите закони на динамиката към небесната механика, Нютон установява закона за всемирното привличане

(1.3.9)
според който силата, действаща между две маси m1 и m2, е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието R между тях, G е константата на гравитационното взаимодействие. Ако въведем, по аналогия с електромагнитното поле, вектора на напрегнатост на гравитационното поле, тогава можем да преминем от (1.3.9) директно към гравитационното поле.

Формула (1.3.9) може да се разбира по следния начин: масата m1 създава условия в пространството, на които масата m2 реагира и в резултат на това изпитва сила, насочена към m1. Тези условия са гравитационното поле, чийто източник е масата m1. За да не записваме всеки път силата в зависимост от m2, разделяме двете страни на уравнение (1.3.9) на m2, като го считаме за масата на пробното тяло, т.е. това, върху което действаме (приема се, че тестовата маса не внася смущения в гравитационното поле). Тогава

(1.3.10)
По същество сега дясната страна на (1.3.10) зависи само от разстоянието между масите m1 и m2, но не зависи от масата m2 и определя гравитационното поле във всяка точка в пространството, отдалечена от източника на гравитация m1 на разстояние R, независимо дали там има маса m2 или не. Следователно можем още веднъж да пренапишем (1.3.10), така че масата на източника на гравитационното поле да има определяща стойност. Нека означим дясната част на (1.3.10) с g:

(1.3.11)
където M = m1.
Тъй като F е вектор, тогава, естествено, g също е вектор. Нарича се вектор на напрегнатост на гравитационното поле и дава пълно описание на това поле с маса М във всяка точка на пространството. Тъй като стойността на g определя силата, действаща върху единица маса, тогава по своя физически смисъл и измерение тя е ускорение. Следователно уравнението на класическата динамика (1.2.5) съвпада по форма със силите, действащи в гравитационното поле

(1.3.12)
Концепцията за силови линии може да се приложи и към гравитационното поле, където стойностите се оценяват по тяхната дебелина (плътност) активни сили. Силовите линии на гравитацията на сферична маса са прави, насочени към центъра на сфера с маса M като източник на гравитация и съгласно (1.3.10) силите на взаимодействие намаляват с разстоянието от M съгласно закона на обратната пропорционалност на квадрата на разстоянието R. Така, в За разлика от силовите линии на електрическото поле, които започват на положителна и завършват на отрицателна, в гравитационното поле няма конкретни точки, където те започват, но в същото време те се простират до безкрайност.

По аналогия с електрически потенциал(е потенциалната енергия на единичен заряд, разположен в електрическо поле), можем да въведем гравитационния потенциал

(1.3.13)
Физическият смисъл на (1.3.13) е, че Fgr е потенциалната енергия на единица маса. Въвеждането на потенциали на електрическо и гравитационно поле, които, за разлика от векторните величини на интензитетите, са скаларни величини, опростява количествените изчисления. Обърнете внимание, че принципът на суперпозиция е приложим за всички параметри на полето, което се състои в независимостта на действието на силите (интензитети, потенциали) и възможността за изчисляване на резултантния параметър (както вектор, така и скалар) чрез съответното добавяне.

Въпреки сходството на основните закони на електрическото (1.3.4) и гравитационното (1.3.9) полета и методологиите за въвеждане и използване на параметрите, които ги описват, обяснете тяхната същност въз основа на общ характервсе още не е успял. Въпреки че такива опити, като се започне от Айнщайн и доскоро, се правят непрекъснато с цел създаване на единна теория на полето. Естествено, това ще опрости разбирането ни за физическия свят и ще ни позволи да го опишем еднакво. Ще обсъдим някои от тези опити в глава 1.6.

Смята се, че гравитационните и електрическите полета действат независимо и могат да съществуват едновременно във всяка точка на пространството, без да си влияят едно на друго. Общата сила, действаща върху тестова частица със заряд q и маса m, може да бъде изразена чрез векторната сума u. Няма смисъл да сумираме векторите, тъй като те имат различни измерения. Въвеждането в класическата електродинамика на концепцията за електромагнитно поле с пренос на взаимодействие и енергия чрез разпространение на вълни в пространството направи възможно отдалечаването от механичното представяне на етера. В старата концепция концепцията за етера като определена среда, която обяснява прехвърлянето на контактното действие на силите, беше опровергана както експериментално от експериментите на Майкелсън за измерване на скоростта на светлината, така и главно от теорията на относителността на Айнщайн. Оказа се възможно да се опишат физическите взаимодействия чрез полета, поради което бяха формулирани характеристиките, общи за различните видове полета, за които говорихме тук. Вярно е, че трябва да се отбележи, че сега идеята за етер частично се възражда от някои учени въз основа на концепцията за физически вакуум.

И така, след механичната картина, дотогава се формира нова електромагнитна картина на света. Тя може да се разглежда като междинна по отношение на съвременната естествознание. Нека отбележим някои Основни характеристикитази парадигма. Тъй като включва не само идеи за полета, но и нови данни, които са се появили дотогава за електрони, фотони, ядрен модел на атома, модели химическа структуравещества и подреждането на елементите в периодичната таблица на Менделеев и редица други резултати по пътя на познанието за природата, тогава, разбира се, тази концепция включваше и идеи квантова механикаи теорията на относителността, която ще бъде обсъдена по-нататък.

Основното в това представяне е способността да се опише голям бройявления, основани на понятието поле. Установено е, за разлика от механичната картина, че материята съществува не само под формата на вещество, но и като поле. Електромагнитното взаимодействие, основано на вълнови концепции, доста уверено описва не само електрически и магнитни полета, но и оптични, химични, топлинни и механични явления. Методологията на полево представяне на материята може да се използва и за разбиране на полета от различно естество. Правени са опити да се свърже корпускулярната природа на микрообектите с вълновата природа на процесите. Установено е, че „носителят” на взаимодействието на електромагнитното поле е фотонът, който вече се подчинява на законите на квантовата механика. Правят се опити да се намери гравитонът като носител на гравитационното поле.

Въпреки значителния напредък в разбирането на света около нас, електромагнитната картина не е лишена от недостатъци. По този начин той не разглежда вероятностните подходи, по същество вероятностните модели не се признават за фундаментални, детерминистичният подход на Нютон към описанието на отделните частици и строгата недвусмисленост на причинно-следствените връзки се запазват (което сега се оспорва от синергетиката) , ядрената взаимодействията и техните полета се обясняват не само с електромагнитните взаимодействия между заредените частици. Като цяло тази ситуация е разбираема и обяснима, тъй като всяко вникване в същността на нещата задълбочава нашето разбиране и изисква създаването на нови адекватни физически модели.

Променливата на полето може да се разглежда формално по същия начин, както в обикновената квантова механика се разглежда пространствената координата и квантовият оператор със съответното име се свързва с променливата на полето.

Парадигма на полето, който представлява цялата физическа реалност на фундаментално ниво, намалена до малък брой взаимодействащи (квантувани) полета, е не само един от най-важните в съвременната физика, но, може би, със сигурност доминиращ.

Следователно физическото поле може да се характеризира като разпределена динамична система с безкраен брой степени на свобода.

Ролята на променливата на полето за фундаментални полета често се играе от потенциал (скаларен, векторен, тензорен), понякога от величина, наречена сила на полето. (За квантуваните полета в известен смисъл съответният оператор също е обобщение на класическата концепция за полева променлива).

Също полевъв физиката те наричат ​​физическо количество, разглеждано в зависимост от местоположението: като пълен набор, най-общо казано, от различни стойности на това количество за всички точки на някакво разширено непрекъснато тяло - непрекъсната среда, описваща в своята съвкупност състоянието или движението на това удължено тяло. Примери за такива полета могат да бъдат:

• температура (общо казано различна в различни точки, както и в различно време) в някаква среда (например в кристал, течност или газ) - (скаларно) температурно поле,
• скоростта на всички елементи на определен обем течност е векторно поле от скорости,
• векторно поле на премествания и тензорно поле на напрежения при деформиране на еластично тяло.

Динамиката на такива полета също се описва с частични диференциални уравнения и исторически, започвайки от 18 век, такива полета са първите, които се разглеждат във физиката.

Съвременната концепция за физическо поле произлиза от идеята за електромагнитно поле, реализирана за първи път във физически конкретен и относително близък модерна формаФарадей, математически последователно приложен от Максуел - първоначално използвайки механичен модел на хипотетична непрекъсната среда - етерът, но след това надхвърляйки използването на механичен модел.

Енциклопедичен YouTube

• 1 / 5

  Сред областите във физиката се разграничават така наречените фундаментални. Това са полета, които в съответствие с полевата парадигма на съвременната физика формират основата на физическата картина на света; всички останали полета и взаимодействия са производни на тях. Те включват два основни класа полета, които взаимодействат помежду си:

  • фундаментални фермионни полета, които основно представляват физическата основа за описанието на материята,
  • фундаментални бозонови полета (включително гравитационно, което е тензорно поле), които са разширение и развитие на концепцията за електромагнитните полета на Максуел и гравитационните полета на Нютон; На тях се гради теорията.

  Има теории (например теория на струните, различни други теории за обединяване), в които ролята на фундаментални полета се заема от малко по-различни, дори по-фундаментални от гледна точка на тези теории, полета или обекти (и сегашните фундаментални полета се появяват или трябва да се появи в тези теории до някакво приближение като „феноменологично“ следствие). Подобни теории обаче все още не са достатъчно потвърдени или общоприети.

  История

  Исторически сред фундаменталните полета за първи път са открити полетата, отговорни за електромагнитното (електрически и магнитни полета, след това комбинирани в електромагнитно поле) и гравитационното взаимодействие (точно като физически полета). Тези полета са открити и изследвани достатъчно подробно още в класическата физика. Първоначално тези полета (в рамките на Нютоновата теория за гравитацията, електростатиката и магнитостатиката) изглеждаха на повечето физици по-скоро като формални математически обекти, въведени за формално удобство, а не като пълноценна физическа реалност, въпреки опитите за по-дълбоко физическо разбиране , които обаче останаха доста неясни или не дадоха твърде значими плодове. Но започвайки с Фарадей и Максуел, подходът към полето (в този случай към електромагнитно поле) като напълно смислена физическа реалност започна да се прилага систематично и много плодотворно, включително значителен пробив в математическото формулиране на тези идеи.

  От друга страна, с развитието на квантовата механика ставаше все по-ясно, че материята (частиците) има свойства, които теоретично са присъщи конкретно на полетата.

  Сегашно състояние

  Така се оказа, че физическата картина на света може да се сведе в основата си до квантувани полета и тяхното взаимодействие.

  До известна степен, главно в рамките на формализма на интегриране върху траектории и диаграми на Файнман, се случи и обратното движение: полетата могат да бъдат значително представени като почти класически частици (по-точно като суперпозиция на безкраен брой почти класически частици, движещи се по всички възможни траектории), а взаимодействието на полетата едно с друго е като раждане и поглъщане едно на друго от частици (също със суперпозиция на всички възможни варианти на това). И въпреки че този подход е много красив, удобен и позволява по много начини психологически да се върне към идеята за частица с добре дефинирана траектория, той все пак не може да отмени полевия изглед на нещата и дори не е напълно симетрична негова алтернатива (и следователно все още по-близо до красиво, психологически и практически удобно, но все пак просто формално устройство, отколкото до напълно независима концепция). Тук има два ключови момента:

  1. процедурата на суперпозиция не може да бъде „физически“ обяснена по никакъв начин от гледна точка на истински класически частици; тя току що добавенокъм почти класическа „корпускулярна” картина, без да е нейният органичен елемент; същевременно от теренна гледна точка тази суперпозиция има ясна и естествена интерпретация;
  2. самата частица, движеща се по една отделна траектория в интегралния формализъм на пътя, макар и много подобен на класическия, все още не е напълно класически: до обичайното класическо движение по определена траектория с определен импулс и координата във всеки конкретен момент, дори за една единствена траектория - трябва да добавите концепцията за фаза (т.е. някакво свойство на вълната), което е напълно чуждо на този подход в неговата чиста форма, и този момент (въпреки че наистина е сведен до минимум и е доста лесно просто да не мислим за това) също няма органична вътрешна интерпретация; но в рамките на обичайния полеви подход такава интерпретация отново съществува и тя отново е органична.

  Така можем да заключим, че подходът на интегриране по траектории е, макар и много психологически удобен (в края на краищата, да речем, точкова частица с три степени на свобода е много по-проста от безкрайномерното поле, което я описва) и има доказана практическа продуктивност , но все пак само определена преформулиране, макар и доста радикална, теренна концепция, а не нейна алтернатива.

  И въпреки че с думи на този език всичко изглежда много „корпускулярно“ (например: „взаимодействието на заредени частици се обяснява с обмена на друга частица - носител на взаимодействие“ или „взаимното отблъскване на два електрона се дължи на обмена“ на виртуален фотон между тях“), но зад това има такава типична реалност на полето, като разпространението на вълни, макар и доста добре скрити в името на създаването на ефективна изчислителна схема и в много отношения предоставящи допълнителни възможности за качествено разбиране .

  Списък на фундаменталните полета

  Фундаментални бозонови полета (полетата са носители на фундаментални взаимодействия)

  Тези полета в стандартния модел са калибровъчни полета. Известни са следните видове:

  • Електрослаб
    • Електромагнитно поле (виж също Фотон)
    • Полето е носител на слабото взаимодействие (виж също W- и Z-бозони)
  • Глуонно поле (вижте също глуон)

  Хипотетични полета

  Хипотетичен в в широк смисълможем да разгледаме всякакви теоретични обекти (например полета), които са описани от теории, които не съдържат вътрешни противоречия, ясно не противоречат на наблюденията и са способни в същото време да произвеждат наблюдаеми следствия, които ни позволяват да направим избор в полза на тези теории в сравнение с тези, които са приети в момента. По-долу ще говорим (и това като цяло отговаря на обичайното разбиране на термина) главно за хипотетичността в този по-тесен и по-строг смисъл, предполагащ валидността и фалшифицируемостта на предположението, което наричаме хипотеза.

  В теоретичната физика се разглеждат много различни хипотетични полета, всяко от които принадлежи към много специфична теория (по своя тип и математически свойстватези полета могат да бъдат напълно или почти същите като известните нехипотетични полета или могат да бъдат повече или по-малко много различни; и в двата случая хипотетичният им характер означава, че те все още не са наблюдавани в действителност, не са открити експериментално; По отношение на някои хипотетични полета въпросът може да бъде дали те могат да бъдат наблюдавани по принцип и дори дали изобщо могат да съществуват - например, ако теорията, в която те присъстват, изведнъж се окаже вътрешно противоречива).

  Въпросът какво трябва да се счита за критерий, който позволява да се прехвърли определена специфична област от категорията на хипотетичното в категорията на реалното, е доста тънък, тъй като потвърждението на определена теория и реалността на определени обекти, съдържащи се в нея, често са повече или по-малко косвено. В този случай въпросът обикновено се свежда до някакво разумно съгласие на научната общност (чиито членове са повече или по-малко напълно наясно за каква степен на потвърждение всъщност говорим).

  Дори в теориите, които се считат за доста добре потвърдени, има място за хипотетични области (тук говорим за факта, че различни части от теорията са тествани с различна степен на задълбоченост и някои области, които играят важна роля в тях по принцип все още не са се появили в експеримента съвсем определено, тоест засега изглеждат точно като хипотеза, измислена за определени теоретични цели, докато други области, фигуриращи в същата теория, вече са достатъчно добре проучени, за да говорим за тях като реалност).

  Пример за такова хипотетично поле е полето на Хигс, което е важно в Стандартния модел, чиито останали полета в никакъв случай не са хипотетични, а самият модел, макар и с неизбежни резерви, се смята, че описва реалността (поне до степента, в която реалността е известна).

  Има много теории, съдържащи полета, които (все още) никога не са били наблюдавани, а понякога самите тези теории дават такива оценки, че техните хипотетични полета очевидно (поради слабостта на тяхното проявление, произтичаща от самата теория) по принцип не могат да бъдат открити в обозримо време. бъдеще (например торсионно поле). Такива теории (ако не съдържат, в допълнение към практически непроверимите, достатъчен брой по-лесни за проверка следствия) не се считат за практически интересни, освен ако някои нетривиални нов начинтехните проверки, което ви позволява да заобиколите очевидните ограничения. Понякога (както например в много алтернативни теории на гравитацията - например полето на Дике) се въвеждат такива хипотетични полета, за силата на които самата теория не може да каже нищо (например константата на свързване на това поле с други е неизвестен и може да бъде доста голям и колкото се желае); Също така обикновено не се бърза да се тестват такива теории (тъй като има много такива теории и всяка от тях не е доказала своята полезност по никакъв начин и дори не е формално фалшива), освен в случаите, когато една от тях не започне да изглеждат обещаващи по някаква причина разрешаване на някои настоящи трудности (обаче, отсяването на теории въз основа на нефалшифициране - особено поради несигурни константи - понякога се изоставя тук, тъй като сериозна добра теория понякога може да бъде тествана с надеждата, че нейната ефектът ще бъде открит, въпреки че няма гаранции за това; Това е особено вярно, когато изобщо има малко кандидат-теории или някои от тях изглеждат особено фундаментално интересни; също и в случаите, когато е възможно да се тестват теории от широк клас на всички веднъж според известни параметри, без да харчите специални усилия за тестване на всеки поотделно).

  Трябва също да се отбележи, че е обичайно да се наричат ​​хипотетични само тези полета, които изобщо нямат видими прояви (или ги имат недостатъчно, както в случая с полето на Хигс). Ако съществуването на физическо поле е твърдо установено от неговите наблюдаеми проявления и говорим само за подобряване на теоретичното му описание (например за замяна на нютоновото гравитационно поле с полето на метричния тензор в общата теория на относителността), тогава то е обикновено не е прието да се говори за едното или другото като хипотетично (въпреки че за ранната ситуация в общата теория на относителността може да се говори за хипотетичен характер на тензорната природа на гравитационното поле).

  В заключение, нека да споменем такива полета, чийто тип е доста необичаен, тоест теоретично напълно възможен, но на практика (а в някои случаи и на ранните етапи от развитието на тяхната теория, може да възникнат съмнения относно нейната последователност). Те включват на първо място тахионните полета. Всъщност тахионните полета по-скоро могат да се нарекат само потенциално хипотетични (тоест не достигащи статуса образовано предположение), тъй като известните конкретни теории, в които те играят повече или по-малко значителна роляструнната теория, например, сами по себе си не са постигнали достатъчно доказан статус.

  Дори по-екзотични (например Лоренц-неинвариантни - нарушаващи принципа на относителността) полета (въпреки че са абстрактно теоретично доста мислими) в съвременната физика могат да бъдат класифицирани като стоящи доста далеч отвъд обхвата на обосновано предположение, т.е. казано, те не се считат дори за

  М. Фарадей навлиза в науката единствено благодарение на своя талант и усърдие в самообучението. Произхождащ от бедно семейство, той работи в книговезница, където се запознава с трудовете на учени и философи. Известен английски физикГ. Дейви (1778-1829), който допринесе за влизането на М. Фарадей в научната общност, веднъж каза, че най-голямото му постижение в науката е неговото „откритие“ на М. Фарадей. М. Фарадей изобретява електрически двигател и електрически генератор, т.е. машини за производство на електричество. Той излезе с идеята, че електричеството има една единствена физическа природа, тоест независимо от това как се получава: чрез движение на магнит или преминаване на електрически заредени частици в проводник. За да се обясни взаимодействието между електрически зарядина разстояние М. Фарадей въвежда понятието физическо поле. Физическо полетой си го представя като свойство на самото пространство около електрически заредено тяло да има физически ефект върху друго заредено тяло, поставено в това пространство. С помощта на метални частици той показа местоположението и наличието на сили, действащи в пространството около магнит (магнитни сили) и електрическо заредено тяло (електрически). М. Фарадей очертава своите идеи за физическото поле в завещателно писмо, което е отворено едва през 1938 г. в присъствието на членове на Кралското общество в Лондон. В това писмо беше открито, че М. Фарадей притежава метод за изследване на свойствата на полето и в неговата теория електромагнитните вълни се разпространяват с крайна скорост. Причините, поради които той е изложил идеите си за физическото поле под формата на заветно писмо, могат да бъдат следните. Представители на френското физическо училище поискаха от него теоретично доказателство за връзката между електрическите и магнитните сили. В допълнение, концепцията за физическо поле, според М. Фарадей, означава, че разпространението на електрически и магнитни сили се извършва непрекъснато от една точка на полето до друга и следователно тези сили имат характер на къси разстояния сили, а не далечни, както смята С. Кулон. М. Фарадей има още една плодотворна идея. Когато изучава свойствата на електролитите, той открива, че електрическият заряд на частиците, които образуват електричество, не е дробен. Тази идея беше потвърдена

  
  
  

  определяне на заряда на електрон, който вече е в края на XIX V.

  Теорията на Д. Максуел за електромагнитните сили

  Подобно на И. Нютон, Д. Максуел даде теоретична форма на всички резултати от изследването на електрическите и магнитните сили. Това се случи през 70-те години на XIX век. Той формулира своята теория въз основа на законите за връзка между взаимодействието на електрически и магнитни сили, чието съдържание може да бъде представено по следния начин:

  1. Всеки електрически ток индуцира или създава магнитно поле в заобикалящото го пространство. Постоянният електрически ток създава постоянно магнитно поле. Но постоянното магнитно поле (фиксиран магнит) изобщо не може да създаде електрическо поле (нито постоянно, нито променливо).

  2. Полученото променливо магнитно поле създава променливо електрическо поле, което от своя страна създава променливо магнитно поле,

  3. Линиите на електрическото поле са затворени върху електрически заряди.

  4. Линиите на магнитното поле са затворени сами по себе си и никога не свършват, т.е. в природата не съществуват магнитни заряди.

  В уравненията на Д. Максуел имаше някои постоянен C, което показва, че скоростта на разпространение електромагнитни вълнивъв физическо поле е крайна и съвпада със скоростта на светлината във вакуум, равна на 300 хил. km/s.

  Основни понятия и принципи на електромагнетизма.

  Теорията на Д. Максуел се възприема от някои учени с голямо съмнение. Например Г. Хелмхолц (1821-1894) се придържа към гледната точка, според която електричеството е "безтегловна течност", разпространяваща се с безкрайна скорост. По негова молба Г. Херц (1857-

  1894) започва експеримент, доказващ течния характер на електричеството.

  По това време О. Френел (1788-1827) показа, че светлината се разпространява не като надлъжни, а като напречни вълни. През 1887 г. Г. Херц успява да конструира експеримент. Светлината в пространството между електрическите заряди се разпространява в напречни вълни със скорост 300 хиляди km/s. Това му позволи да каже, че неговият експеримент премахва съмненията относно идентичността на светлината, топлинното излъчване и вълновото електромагнитно движение.

  Този експеримент стана основа за създаването на електромагнитна физическа картина на света, един от привържениците на която беше Г. Хелмхолц. Той вярваше, че всички физически сили, които доминират в природата, трябва да бъдат обяснени на базата на привличане и отблъскване. Създаването на електромагнитна картина на света обаче среща трудности.

  1. Основната концепция на механиката на Галилео-Нютон е концепцията за материята,

  имаща маса, но се оказва, че материята може да има заряд.

  Таксата е физическа собственоствеществата създават физическо поле около себе си, което има физически ефект върху други заредени тела и вещества (привличане, отблъскване).

  2. Зарядът и масата на веществото могат да имат различни стойности, т.е дискретни количества. В същото време понятието физическо поле предполага предаване физическо взаимодействиенепрекъснато от една точка до друга. Това означава, че електрическите и магнитните сили са сили с малък обсег, тъй като във физическото поле няма празно пространство, което да не е изпълнено с електромагнитни вълни.

  3. В Галилео-Нютоновата механика е възможна безкрайно висока скорост

  физическо взаимодействие, тук също се посочва, че електромагн

  вълните се разпространяват с висока, но ограничена скорост.

  4. Защо силата на гравитацията и силата на електромагнитното взаимодействие действат независимо една от друга? При отдалечаване от Земята гравитацията намалява, отслабва и действат електромагнитни сигнали космически корабточно по същия начин както на Земята. През 19 век също толкова убедителен пример може да се даде и без космически кораб.

  5. Откриване през 1902г П. Лебедев (1866-1912) - професор в Московския университет - светлинното налягане изостри въпроса за физическата природа на светлината: поток от частици ли е или само електромагнитни вълни с определена дължина? Натиск като физическо явление, е свързано с понятието субстанция, с дискретност - по-точно. По този начин налягането на светлината показва дискретната природа на светлината като поток от частици.

  6. Сходството на намаляването на гравитационните и електромагнитните сили - според закона

  „обратно пропорционален на квадрата на разстоянието“ - повдигна легитимен въпрос: защо квадратът на разстоянието, а например не кубът? Някои учени започнаха да говорят за електромагнитното поле като за едно от състоянията на „етера“, който запълва пространството между планетите и звездите.

  Всички тези трудности се дължат на липсата на знания за структурата на атома по онова време, но М. Фарадей беше прав, когато каза, че без да знаем как е устроен атомът, можем да изучаваме явленията, в които е неговата физическа природа изразени. Наистина, електромагнитните вълни носят значителна информация за процесите, протичащи вътре в атомите химически елементии молекули на материята. Те дават информация за далечното минало и настояще на Вселената: за температурата на космическите тела, техните химичен състав, разстояние до тях и др.

  7. В момента се използва следната скала на електромагнитните вълни:

  радиовълни с дължина на вълната от 104 до 10 -3 m;

  инфрачервени вълни - от 10-3 до 810-7 m;

  видима светлина - от 8 10-7 до 4 10-7 m;

  ултравиолетови вълни - от 4 10-7 до 10-8 m;

  Рентгенови вълни (лъчи) - от 10-8 до 10-11 m;

  гама-лъчение - от 10-11 до 10-13 m.

  8. Относно практически аспектиизследването на електрическите и магнитните сили е извършено през 19 век. с бързи темпове: първата телеграфна линия между градовете (1844), полагане на първия трансатлантически кабел (1866), телефон (1876), лампа с нажежаема жичка (1879), радиоприемник (1895).

  Минималната част от електромагнитната енергия е фотон.Това е най-малкото неделимо количество електромагнитно излъчване.

  Сензация в началото на 21 век. е създаването от руски учени от Троицк (Московска област) на полимер от въглеродни атоми, който има свойствата на магнит. Обикновено се смяташе, че наличието на метали в дадено вещество е отговорно за това магнитни свойства. Тестването на този полимер за металичност показа, че в него няма наличие на метали.

  Материали от Wikipedia - свободната енциклопедия

  Следователно физическото поле може да се характеризира като разпределена динамична система с безкраен брой степени на свобода.

  Ролята на променливата на полето за фундаментални полета често се играе от потенциал (скаларен, векторен, тензорен), понякога от величина, наречена сила на полето. (За квантуваните полета в известен смисъл съответният оператор също е обобщение на класическата концепция за полева променлива).

  Също полевъв физиката наричат ​​физическо количество, разглеждано в зависимост от мястото: като пълен набор, най-общо казано, от различни стойности на това количество за всички точки на някакво разширено непрекъснато тяло - непрекъсната среда, описваща в своята цялост състоянието или движението на това удължено тяло. Примери за такива полета могат да бъдат:

  • температура (общо казано различна в различни точки, както и в различно време) в някаква среда (например в кристал, течност или газ) - (скаларно) температурно поле,
  • скоростта на всички елементи от определен обем течност е векторно поле от скорости,
  • векторно поле на премествания и тензорно поле на напрежения при деформиране на еластично тяло.

  Динамиката на такива полета също се описва от частични диференциални уравнения и исторически такива полета са първите, които се разглеждат във физиката, като се започне от 18 век.

  Съвременната концепция за физическо поле произлиза от идеята за електромагнитно поле, реализирана за първи път във физически конкретна и сравнително близка до съвременната форма от Фарадей, математически последователно приложена от Максуел - първоначално използвайки механичен модел на хипотетична непрекъсната среда - етерът, но след това отиде отвъд използването на механичен модел.

  Фундаментални полета

  Сред областите във физиката се разграничават така наречените фундаментални. Това са полета, които в съответствие с полевата парадигма на съвременната физика формират основата на физическата картина на света; всички останали полета и взаимодействия са производни на тях. Те включват два основни класа полета, които взаимодействат помежду си:

  • фундаментални фермионни полета, представляващи основно физическата основа за описание на материята,
  • фундаментални бозонови полета (включително гравитационно, което е тензорно поле), които са разширение и развитие на концепцията за електромагнитните полета на Максуел и гравитационните полета на Нютон; На тях се гради теорията.

  Има теории (например теория на струните, различни други теории за обединяване), в които ролята на фундаментални полета се заема от няколко други, още по-фундаментални от гледна точка на тези теории, полета или обекти (и сегашните фундаментални полета се появяват или трябва да се появяват в тези теории в някакво приближение като „феноменологично“ следствие). Подобни теории обаче все още не са достатъчно потвърдени или общоприети.

  История

  Исторически сред фундаменталните полета за първи път са открити полетата, отговорни за електромагнитното (електрически и магнитни полета, след това комбинирани в електромагнитно поле) и гравитационното взаимодействие (точно като физически полета). Тези полета са открити и изследвани достатъчно подробно още в класическата физика. Първоначално тези полета (в рамките на Нютоновата теория за гравитацията, електростатиката и магнитостатиката) изглеждаха на повечето физици по-скоро като формални математически обекти, въведени за формално удобство, а не като пълноценна физическа реалност, въпреки опитите за по-дълбоко физическо разбиране , които обаче останаха доста неясни или не дадоха твърде значими плодове. Но започвайки с Фарадей и Максуел, подходът към полето (в този случай електромагнитното поле) като напълно значима физическа реалност започва да се прилага систематично и много плодотворно, включително значителен пробив в математическото формулиране на тези идеи.

  От друга страна, с развитието на квантовата механика ставаше все по-ясно, че материята (частиците) има свойства, които теоретично са присъщи конкретно на полетата.

  Сегашно състояние

  Така се оказа, че физическата картина на света може да се сведе в основата си до квантувани полета и тяхното взаимодействие.

  До известна степен, главно в рамките на формализма на интегриране по траектории и диаграми на Файнман, се случи и обратното движение: полетата вече могат да бъдат значително представени като почти класически частици (по-точно като суперпозиция на безкраен брой почти класически частици движещи се по всички възможни траектории) и взаимодействието на полетата едно с друго е като раждане и поглъщане едно на друго от частици (също със суперпозиция на всички възможни варианти на това). И въпреки че този подход е много красив, удобен и позволява по много начини психологически да се върне към идеята за частица с добре дефинирана траектория, той все пак не може да отмени полевия изглед на нещата и дори не е напълно симетрична негова алтернатива (и следователно все още по-близо до красиво, психологически и практически удобно, но все пак просто формално устройство, отколкото до напълно независима концепция). Тук има два ключови момента:

  1. процедурата на суперпозиция не може да бъде „физически“ обяснена по никакъв начин от гледна точка на истински класически частици; тя току що добавенокъм почти класическа „корпускулярна” картина, без да е нейният органичен елемент; същевременно от теренна гледна точка тази суперпозиция има ясна и естествена интерпретация;
  2. самата частица, движеща се по една отделна траектория в интегралния формализъм на пътя, макар и много подобен на класическия, все още не е напълно класически: до обичайното класическо движение по определена траектория с определен импулс и координата във всеки конкретен момент, дори за една единствена траектория - трябва да добавите концепцията за фаза (т.е. някакво свойство на вълната), което е напълно чуждо на този подход в неговата чиста форма, и този момент (въпреки че наистина е сведен до минимум и е доста лесно просто да не мислим за това) също няма органична вътрешна интерпретация; но в рамките на обичайния полеви подход такава интерпретация отново съществува и тя отново е органична.

  Така можем да заключим, че подходът на интегриране по траектории е, макар и много психологически удобен (в края на краищата, да речем, точкова частица с три степени на свобода е много по-проста от безкрайномерното поле, което я описва) и има доказана практическа продуктивност , но все пак само определена преформулиране, макар и доста радикална, теренна концепция, а не нейна алтернатива.

  И въпреки че с думи на този език всичко изглежда много „корпускулярно“ (например: „взаимодействието на заредени частици се обяснява с обмена на друга частица - носител на взаимодействие“ или „взаимното отблъскване на два електрона се дължи на обмена“ на виртуален фотон между тях“), но зад това има такава типична реалност на полето, като разпространението на вълни, макар и доста добре скрити в името на създаването на ефективна изчислителна схема и в много отношения предоставящи допълнителни възможности за качествено разбиране .

  Списък на фундаменталните полета

  Фундаментални бозонови полета (полета, които носят фундаментални взаимодействия)

  Тези полета в стандартния модел са калибровъчни полета. Известни са следните видове:

  • Електрослаб
    • Електромагнитно поле (виж също Фотон)
    • Полето е носител на слабото взаимодействие (виж също W- и Z-бозони)
  • Глуонно поле (вижте също глуон)

  Хипотетични полета

  В широк смисъл хипотетични могат да се считат за всякакви теоретични обекти (например полета), които са описани от теории, които не съдържат вътрешни противоречия, които не противоречат ясно на наблюденията и които в същото време са способни да произведат видими следствия, които позволяват на човек да направи избор в полза на тези теории пред тези, които сега са приети. По-долу ще говорим (и това като цяло отговаря на обичайното разбиране на термина) главно за хипотетичността в този по-тесен и по-строг смисъл, предполагащ валидността и фалшифицируемостта на предположението, което наричаме хипотеза.

  В теоретичната физика се разглеждат много различни хипотетични полета, всяко от които принадлежи към много специфична теория (по своя тип и математически свойства тези полета могат да бъдат напълно или почти същите като известните нехипотетични полета и могат да бъдат повече или по-малко много различни; и в двата случая техният хипотетичен характер означава, че те все още не са наблюдавани в действителност, не са открити експериментално; по отношение на някои хипотетични полета може да възникне въпросът дали те могат да бъдат наблюдавани по принцип и дори дали изобщо могат да съществуват – например ако една теория, в която присъстват, изведнъж се окаже вътрешно противоречива).

  Въпросът какво трябва да се счита за критерий, който позволява да се прехвърли определена специфична област от категорията на хипотетичното в категорията на реалното, е доста тънък, тъй като потвърждението на определена теория и реалността на определени обекти, съдържащи се в нея, често са повече или по-малко косвено. В този случай въпросът обикновено се свежда до някакво разумно съгласие на научната общност (чиито членове са повече или по-малко напълно наясно за каква степен на потвърждение всъщност говорим).

  Дори в теориите, които се считат за сравнително добре потвърдени, има място за хипотетични области (тук говорим за факта, че различни части от теорията са тествани с различна степен на задълбоченост и някои области, които играят важна роля в тях по принцип все още не са се проявили съвсем определено в експеримента, тоест засега изглеждат точно като хипотеза, измислена за определени теоретични цели, докато други области, фигуриращи в същата теория, вече са проучени достатъчно добре, за да се говори за тях като за реалност).

  Пример за такова хипотетично поле е полето на Хигс, което е важно в Стандартния модел, чиито други полета в никакъв случай не са хипотетични, а самият модел, макар и с неизбежни уговорки, се счита, че описва реалността (поне степента, в която реалността е известна).

  Има много теории, съдържащи полета, които (до този момент) никога не са били наблюдавани, а понякога самите тези теории дават такива оценки, че техните хипотетични полета очевидно (поради слабостта на тяхното проявление, което следва от самата теория) и по принцип не могат да бъдат открити в обозримо бъдеще (например торсионно поле). Такива теории (ако не съдържат, в допълнение към практически непроверимите, достатъчен брой по-лесни за проверка следствия) не се считат за представляващи практически интерес, освен ако не се появи някакъв нетривиален нов начин за тяхното тестване, позволяващ за заобикаляне на очевидни ограничения. Понякога (както например в много алтернативни теории за гравитацията - например полето на Дике) се въвеждат такива хипотетични полета, за силата на които самата теория не може да каже абсолютно нищо (например константата на свързване на това поле с други са неизвестни и могат да бъдат доста големи и малки по желание); Също така обикновено не се бърза да се тестват такива теории (тъй като има много такива теории и всяка от тях не е доказала своята полезност по никакъв начин и дори не е формално фалшива), освен в случаите, когато една от тях не започне да изглеждат обещаващи по някаква причина разрешаване на някои настоящи трудности (обаче, отсяването на теории въз основа на нефалшифициране - особено поради несигурни константи - понякога се изоставя тук, тъй като сериозна добра теория понякога може да бъде тествана с надеждата, че нейната ефектът ще бъде открит, въпреки че няма гаранции за това не; това е особено вярно, когато изобщо има малко кандидат-теории или някои от тях изглеждат особено фундаментално интересни; също и в случаите, когато е възможно да се тестват теории от широк клас всички веднага според известни параметри, без да харчите специални усилия за тестване на всеки поотделно).

  Трябва също да се отбележи, че е обичайно да се наричат ​​хипотетични само тези полета, които изобщо нямат видими прояви (или ги имат недостатъчно, както в случая с полето на Хигс). Ако съществуването на физическо поле е твърдо установено от неговите наблюдаеми проявления и говорим само за подобряване на теоретичното му описание (например за замяна на нютоновото гравитационно поле с полето на метричния тензор в общата теория на относителността), тогава то е обикновено не е прието да се говори за едното или другото като хипотетично (въпреки че за ранната ситуация в общата теория на относителността може да се говори за хипотетичен характер на тензорната природа на гравитационното поле).

  В заключение нека споменем такива полета, чийто тип е доста необичаен, т.е. теоретично е напълно приемливо, но на практика никога не са наблюдавани полета от подобен тип (и в някои случаи, в ранните етапи на развитие на тяхната теория, може да са възникнали съмнения относно нейната последователност). Това, на първо място, включва тахионни полета. Всъщност тахионните полета по-скоро могат да се нарекат само потенциално хипотетични (тоест не достигащи статуса образовано предположение), защото известни специфични теории, в които те играят повече или по-малко значима роля, като теорията на струните, сами по себе си не са достигнали статуса на достатъчно потвърдени.

  Дори по-екзотични (например Лоренц-неинвариантни - нарушаващи принципа на относителността) полета (въпреки че са абстрактно теоретично доста мислими) в съвременната физика могат да бъдат класифицирани като стоящи доста далеч отвъд обхвата на обосновано предположение, т.е. казано, те не се разглеждат дори като хипотетични.

  Вижте също

  Напишете отзив за статията "Поле (физика)"

  Бележки

  1. Скаларна, векторна, тензорна или спинорна природа; във всеки случай, това количество, като правило, може да бъде намалено до представяне чрез число или някакъв набор от числа (които, най-общо казано, приемат различни стойности в различни точки в пространството).
  2. В зависимост от математическата форма на тази величина се разграничават скаларни, векторни, тензорни и спинорни полета.
  3. Едно поле е дефинирано в цялото пространство, ако е фундаментално поле. Полета като полето на скоростта на флуидния поток или полето на кристална деформация се дефинират върху област от пространството, запълнена със съответната среда.
  4. В съвременното представяне това обикновено изглежда като поле върху (в) пространство-времето, като по този начин зависимостта на променливата на полето от времето се разглежда почти еднакво с зависимостта от пространствените координати.
  5. Въпреки наличието на алтернативни концепции или реинтерпретации, повече или по-малко отдалечени от стандартната му версия, които обаче все още не могат да получат решаващо предимство пред нея или дори равнопоставеност с нея (без по правило да излизат отвъд доста маргиналните явления на рязане) ръба на теоретичната физика), нито, като правило, да се отдалечава твърде много от него, оставяйки като цяло (засега) централно място.
  6. За разлика от класа физически полета от физиката на континуума, споменат по-долу, които имат доста ясна природа сами по себе си и са споменати по-нататък в статията.
  7. Поради различни исторически причини, не на последно място от които беше, че концепцията за етер психологически предполагаше доста специфично изпълнение, което можеше да даде експериментално проверими последствия, но в действителност физически наблюдавани нетривиални последици от някои от тези модели не бяха открити, докато последствията от други директно противоречат на експеримента, така че концепцията за физически реален етер постепенно се признава за излишна и с това самият термин изчезва от употреба във физиката. Следната причина изигра важна роля в това: в пика на дискусията за приложимостта на концепцията за етер към описанието на електромагнитното поле, "материята", "частиците" се считаха за обекти с фундаментално различно естество, следователно тяхното движение през пространство, изпълнено с етер, изглеждаше немислимо или възможно с големи трудности; впоследствие тази причина по същество престана да съществува поради факта, че материята и частиците започнаха да се описват и като полеви обекти, но по това време думата етервече беше почти забравено като релевантно понятие в теоретичната физика.
  8. Въпреки че в някои произведения на съвременните теоретици понякога използването на понятието етер е по-дълбоко - виж Polyakov A.M. „Калибровъчни полета и низове“.
  9. Състоянието и движението могат да се отнасят до макроскопична позиция и механично движениеелементарни обеми на тялото, а също така може да бъде зависимост от пространствени координати и промени във времето на величини от такова естество като електрически ток, температура, концентрация на определено вещество и др.
  10. Веществото, разбира се, е било известно и преди, но дълго време изобщо не е било очевидно, че понятието поле може да има отношение към описанието на веществото (което е описано главно "корпускулярно"). Така самата концепция за физическо поле и съответният математически апарат са исторически разработени първо във връзка с електромагнитното поле и гравитацията.
  11. С изключение на случаите, когато дори най-неясните съображения доведоха до сериозни открития, тъй като послужиха като стимул за експериментални изследвания, което води до фундаментални открития, като откритието на Ерстед за генерирането на магнитно поле от електрически ток.
  12. Питър Галисън.Часовниците на Айнщайн, картите на Поанкаре: империи на времето. - 2004. - С. 389. - ISBN 9780393326048.
      Вижте статията на Поанкаре „Електронна динамика“, раздел VIII (А. Поанкаре. Избрани произведения, том 3. М., Наука, 1974), доклад на М. Планк (М. Планк. Избрани произведения. М., Наука, 1975) .) и статията на Айнщайн и Лаубе „За пондеромоторните сили“, § 3 „Равенство на действие и реакция“ (А. Айнщайн. Колекция научни трудове, том 1. М., Наука, 1965.) (всички за 1908 г.).
  13. Някои от свойствата на уравненията на полето са изяснени въз основа на доста общи принципи, като инвариантността на Лоренц и принципа на причинно-следствената връзка. Така че принципът на причинно-следствената връзка и принципът на ограничеността на скоростта на разпространение на взаимодействията изискват диференциалните уравнения, описващи фундаменталните полета, да принадлежат към хиперболичен тип.
  14. Тези твърдения са верни за фундаментални полета от тахионен тип. Макроскопичните системи, които имат свойствата на тахионни полета, не са необичайни; същото може да се предположи и за някои видове възбуждания в кристалите на umn (и в двата случая мястото на скоростта на светлината е заето от друга стойност).
  15. Това е описание на ситуацията, която съществува в момента. Разбира се, те не предполагат принципната невъзможност в бъдеще да се появят достатъчно мотивирани теории, включващи подобни екзотични полета (подобна възможност обаче едва ли трябва да се смята за твърде вероятна).

  Литература

  • Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М.Теория на полето. - 8-мо издание, стереотипно. - М.: Физматлит, 2001. - 534 с. - (“Теоретична физика”, том II). - ISBN 5-9221-0056-4.
  • Павлов В. П.// Физическа енциклопедия / Д. М. Алексеев, А. М. Балдин, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик-Романов, Б. К. Вайнщайн, С. В. Вонсовски, А. В. Гапонов-Грехов, С. С. Герщейн, И. И. Гуревич, А. А. Гусев, М. А. Еляшевич, М. Е. Жаботин небе, Д. Н. Зубарев, Б. Б. Кадомцев, И. С. Шапиро, Д. В. Ширков; под общ изд. А. М. Прохорова. - М.: Съветска енциклопедия, 1994. - Т. 4. - 704 с. - 40 000 копия.

  Откъс, характеризиращ полето (физика)

  „Скъпа рожденичка с деца“, каза тя със своя силен, плътен глас, който заглушава всички други звуци. — Стар грешник ли си — обърна се тя към графа, който й целуваше ръка, — липсва ли ти чай в Москва? Има ли къде да пусна кучетата? Но какво, татко, да правиш, така ще пораснат тези птици ... - Тя посочи момичетата. - Искаш или не искаш, трябва да си търсиш ухажори.
  - Е, какво, мой казак? (Мария Дмитриевна нарече Наташа казачка) - каза тя, галейки с ръка Наташа, която се приближи до ръката й без страх и весело. – Знам, че отварата е момиче, но я обичам.
  Тя извади крушовидни обеци яхон от огромната си мрежа и като ги даде на Наташа, която грееше и се изчерви за рождения си ден, веднага се отвърна от нея и се обърна към Пиер.
  - Ей-ей! мил! — Ела тук — каза тя с престорено тих и тънък глас. - Хайде, скъпи...
  И запретна заплашително ръкави още по-високо.
  Пиер се приближи, гледайки я наивно през очилата си.
  - Ела, ела, мила моя! Аз бях единственият, който каза истината на баща ти, когато имаше възможност, но Бог ти я заповядва.
  Тя направи пауза. Всички мълчаха, чакаха какво ще се случи и усещаха, че има само предговор.
  - Добре, няма какво да кажа! добро момче!... Бащата лежи на леглото си и се забавлява, като качи полицая на мечка. Срамота, татко, срамота! Би било по-добре да отиде на война.
  Тя се обърна и подаде ръка на графа, който едва се сдържа да не се разсмее.
  - Добре, елате на масата, пия чай, време ли е? - каза Мария Дмитриевна.
  Графът вървеше напред с Мария Дмитриевна; тогава графинята, водена от хусарски полковник, правилният човек, с когото Николай трябваше да настигне полка. Анна Михайловна - с Шиншин. Берг се ръкува с Вера. Усмихната Джули Карагина отиде с Николай на масата. След тях идваха други двойки, простиращи се из цялата зала, а зад тях едно по едно бяха деца, възпитатели и гувернантки. Сервитьорите се размърдаха, столовете издрънчаха, музиката засвири в хор и гостите заеха местата си. Звуците на домашната музика на графа бяха заменени от звуците на ножове и вилици, гласовете на гостите, тихите стъпки на сервитьорите.
  В единия край на масата начело седеше графинята. Отдясно е Мария Дмитриевна, отляво е Анна Михайловна и други гости. В другия край седеше графът, отляво хусарският полковник, отдясно Шиншин и други гости от мъжки пол. От едната страна на дългата маса са по-възрастни младежи: Вера до Берг, Пиер до Борис; от друга страна - деца, възпитатели и гувернантки. Иззад кристала, бутилките и вазите с плодове графът гледаше жена си и нейната висока шапка със сини панделки и усърдно наливаше вино на съседите си, без да забравя и себе си. Графинята също, иззад ананасите, без да забравя задълженията си на домакиня, хвърли значителни погледи към съпруга си, чиято плешива глава и лице, както й се стори, се различаваха по-рязко от сивата му коса в червенината си. От края на дамите се чуваше непрекъснато бърборене; в мъжката тоалетна се чуваха гласове все по-силно и по-силно, особено на хусарския полковник, който ядеше и пиеше толкова много, че все повече и повече се изчервяваше, че графът вече го поставяше за пример на другите гости. Берг с нежна усмивка каза на Вера, че любовта не е земно, а небесно чувство. Борис нарече новия си приятел Пиер гостите на масата и размени погледи с Наташа, която седеше срещу него. Пиер говореше малко, гледаше нови лица и яде много. Започвайки от две супи, от които избра a la tortue, [костенурка] и кулебяки и до лешник, той не пропусна нито едно ястие и нито едно вино, което икономът мистериозно стърчи в бутилка, увита в салфетка иззад рамото на съседа си, казвайки или „дрей мадейра“, или „унгарско“, или „рейнско вино“. Той постави първата от четирите кристални чаши с монограма на графа, които стояха пред всеки уред, и отпи с удоволствие, гледайки гостите с все по-приятно изражение. Наташа, която седеше срещу него, гледаше Борис така, както тринадесетгодишните момичета гледат момче, с което току-що са се целували за първи път и в което са влюбени. Същият неин поглед понякога се обръщаше към Пиер и под погледа на това смешно, оживено момиче той сам искаше да се разсмее, без да знае защо.
  Николай седеше далеч от Соня, до Джули Карагина, и отново със същата неволна усмивка й говореше нещо. Соня се усмихна грандиозно, но очевидно беше измъчвана от ревност: тя пребледня, после се изчерви и с всички сили слушаше какво си казват Николай и Джули. Гувернантката се огледа неспокойно, сякаш се готвеше за отпор, ако някой се сети да обиди децата. Преподавателят по немски се опита да запомни категориите храни, десерти и вина, за да опише всичко подробно в писмо до семейството си в Германия и беше много обиден от факта, че икономът с бутилка, увита в салфетка, заобиколен него. Германецът се намръщи, опита се да покаже, че не иска да получи това вино, но се обиди, защото никой не искаше да разбере, че виното му трябва не за да утоли жаждата си, не от алчност, а от съвестно любопитство.

  В мъжкия край на масата разговорът ставаше все по-оживен. Полковникът каза, че манифестът за обявяване на война вече е публикуван в Петербург и че екземплярът, който той самият е видял, вече е доставен с куриер на главнокомандващия.
  - А защо ни е трудно да се борим с Бонапарт? - каза Шиншин. - II a deja rabattu le caquet a l "Autriche. Je crains, que cette fois ce ne soit notre tour. [Той вече събори арогантността от Австрия. Страхувам се, че нашият ред няма да дойде сега.]
  Полковникът беше едър, висок и оптимистичен германец, очевидно борец и патриот. Той беше обиден от думите на Шиншин.
  „И тогава ние сме дебел суверен“, каза той, произнасяйки e вместо e и b вместо b. "Тогава, че императорът знае това. Той каза в своя манифест, че не може да гледа безразлично на опасностите, заплашващи Русия, и че сигурността на империята, нейното достойнство и светостта на съюзите", каза той, по някаква причина особено наклонен върху думата „синдикати“, сякаш това е цялата същност на въпроса.
  И с характерната си безпогрешна, служебна памет, повтори той начални думиманифест ... "и желанието, единствената и незаменима цел на суверена, която е да установи мир в Европа на солидна основа - те решиха да преместят част от армията в чужбина и да положат нови усилия за постигане на" това намерение ".
  „Ето защо ние сме добър суверен“, заключи той, изпивайки назидателно чаша вино и поглеждайки назад към графа за насърчение.
  – Connaissez vous le proverbe: [Нали знаеш поговорката:] „Ерема, Ерема, трябва да си седиш вкъщи, да си точиш вретената“, каза Шиншин, трепвайки и усмихвайки се. – Cela nous convient a merveille. [Това ни идва в повече.] Защо Суворов - нарязаха го, плоча от кутюр, [на главата,] и къде са сега нашите Суворовци? Je vous demande un peu, [питам те,] - непрекъснато прескачане от руски на Френски, той каза.
  „Трябва да се бием до последната капка кръв“, каза полковникът, удряйки по масата, „и да умрем за нашия император и тогава всичко ще бъде наред.“ И колкото се може повече да се кара (той особено протягаше гласа си при думата „възможно“), колкото се може по-малко — завърши той, обръщайки се отново към графа. — Така съдим старите хусари, това е всичко. Как преценявате, младежо и млади хусаре? - добави той, обръщайки се към Николай, който, като чу, че става дума за война, напусна събеседника си и погледна с всичките си очи и изслуша с всичките си уши полковника.
  — Напълно съм съгласен с вас — отговори Николай, целият зачервен, въртеше чинията и пренареждаше чашите с такъв решителен и отчаян вид, сякаш в момента, когато беше изложен на голяма опасност, — аз съм убеден, че руснаците трябва да умрат. или да спечелиш — каза той, чувствайки се по същия начин като другите, след като думата вече беше казана, че е твърде ентусиазирано и помпозно за настоящия случай и следователно неудобно.
  „C"est bien beau ce que vous venez de dire, [Прекрасно! Това, което казахте е прекрасно]", каза Джули, която седеше до него, въздишайки. Соня потрепери цялата и се изчерви до ушите, зад ушите и до врата и раменете, в Докато Николай говореше, Пиер слушаше речите на полковника и кимаше одобрително с глава.
  „Това е хубаво“, каза той.
  — Истински хусар, млади човече — извика полковникът и отново удари по масата.
  -Какво шумите там? – внезапно се чу през масата басовият глас на Мария Дмитриевна. -Защо чукаш по масата? - обърна се тя към хусаря, - за кого се вълнуваш? нали мислиш че пред теб са французите?
  — Казвам истината — усмихна се хусарят.
  — Всичко за войната — извика графът през масата. - Все пак синът ми идва, Мария Дмитриевна, синът ми идва.
  - И аз имам четирима сина в армията, но не се притеснявам. Всичко е по волята Божия: ти ще умреш легнал на печката, а в боя Бог ще се смили — прозвуча без никакво усилие плътният глас на Мария Дмитриевна от другия край на масата.
  - Това е вярно.
  И разговорът отново се съсредоточи - дамите в своя край на масата, мъжете в неговия.
  - Но ти няма да питаш - каза малкият брат на Наташа, - но ти няма да питаш!
  — Ще попитам — отвърна Наташа.
  Лицето й изведнъж се изчерви, изразявайки отчаяна и весела решителност. Тя се изправи, покани Пиер, който седеше срещу нея, да слуша и се обърна към майка си:
  - Майко! – прозвуча нейният детски, гръден глас през масата.
  - Какво искаш? – уплашено попита графинята, но като видя по лицето на дъщеря си, че това е шега, махна строго с ръка, като направи заплашителен и отрицателен жест с глава.
  Разговорът замря.
  - Майко! каква торта ще е – гласът на Наташа прозвуча още по-решително, без да се срива.
  Графинята искаше да се намръщи, но не успя. Мария Дмитриевна разклати дебелия си пръст.
  „Казак“, каза тя заплашително.
  Повечето гости погледнаха старейшините, без да знаят как да приемат този трик.
  - Ето ме! - каза графинята.
  - Майко! каква торта ще има – извика вече дръзко и капризно весело Наташа, предварително уверена, че шегата й ще бъде добре приета.
  Соня и дебелата Петя се криеха от смях.
  „Ето защо попитах“, прошепна Наташа на малкия си брат и Пиер, които отново погледна.
  „Сладолед, но няма да ви го дадат“, каза Мария Дмитриевна.
  Наташа видя, че няма от какво да се страхува и затова не се страхуваше от Мария Дмитриевна.
  - Мария Дмитриевна? какъв сладолед! Не обичам сметана.
  - Морков.
  - Не, кой? Мария Дмитриевна, коя? – почти изпищя тя. - Искам да знам!
  Мария Дмитриевна и графинята се засмяха и всички гости ги последваха. Всички се засмяха не на отговора на Мария Дмитриевна, а на непонятната смелост и сръчност на това момиче, което умееше и се осмеляваше да се отнася така с Мария Дмитриевна.
  Наташа изостана само когато й казаха, че ще има ананас. Преди сладоледа беше сервирано шампанско. Музиката отново засвири, графът целуна графинята и гостите се изправиха и поздравиха графинята, дрънкайки чаши на масата с графа, децата и помежду си. Отново дотичаха сервитьори, столовете издрънчаха и в същия ред, но с по-червени лица, гостите се върнаха в гостната и кабинета на графа.

  Бостънските маси бяха раздалечени, партитата бяха подредени и гостите на графа се настаниха в две всекидневни, диван и библиотека.
  Графът, разпръсквайки картите си, едва устоя на следобедния сън и се смееше на всичко. Младежите, подстрекавани от графинята, се събраха около клавикорда и арфата. Джули първа, по желание на всички, изсвири парче с вариации на арфа и заедно с други момичета започна да моли Наташа и Николай, известни със своята музикалност, да изпеят нещо. Наташа, към която се обръщаха като към голямо момиче, очевидно много се гордееше с това, но в същото време беше плаха.
  - Какво ще пеем? - тя попита.
  - Ключът - отговори Николай.
  - Е, нека побързаме. Борис, ела тук - каза Наташа. - Къде е Соня?
  Тя се огледа и като видя, че приятелката й я няма в стаята, хукна след нея.
  Бягайки в стаята на Соня и не намирайки приятеля си там, Наташа изтича в детската стая - и Соня не беше там. Наташа разбра, че Соня е в коридора на сандък. Сандъкът в коридора беше мястото на скръбта на по-младото женско поколение от къщата на Ростов. Наистина, Соня в ефирната си розова рокля, смачквайки я, лежеше по лице върху мръсното раирано пухено легло на бавачката си, на гърдите и, покривайки лицето си с пръсти, плачеше горчиво, разтърсвайки голите си рамене. Лицето на Наташа, оживено, с рожден ден цял ден, внезапно се промени: очите й спряха, после широката й шия потръпна, ъглите на устните й увиснаха.
  - Соня! какво си?... Какво, какво ти става? Уау уау!…
  И Наташа, като отвори голямата си уста и стана напълно глупава, започна да реве като дете, без да знае причината и само защото Соня плачеше. Соня искаше да вдигне глава, искаше да отговори, но не можа и се скри още повече. Наташа плачеше, седна на синя перушина и прегърна приятелката си. Събра сили, Соня стана, започна да бърше сълзите си и да разказва.
  - Николенка заминава след седмица, неговата... хартия... излезе... той сам ми каза... Да, пак не бих плакала... (тя показа листчето, което държеше в него). нейната ръка: това беше поезия, написана от Николай) Аз пак не бих плакал, но ти не го направи, можеш... никой не може да разбере... каква душа има той.
  И тя отново започна да плаче, защото душата му беше толкова добра.
  „Чувстваш се добре... не ти завиждам... обичам те, и Борис също - каза тя, събирайки малко сили, - той е сладък... за теб няма пречки. А Николай ми е братовчед... Трябва ми... самият митрополит... а това е невъзможно. И тогава, ако мама... (Соня се загледа в графинята и повика майка си), тя ще каже, че съсипвам кариерата на Николай, нямам сърце, че съм неблагодарна, но наистина... за бога... (прекръсти се) И аз много я обичам, и всички вас, само Вера... За какво? Какво й направих? Толкова съм ви благодарен, че с удоволствие бих пожертвал всичко, но нямам нищо...
  Соня вече не можеше да говори и отново скри главата си в ръцете си и пухеното легло. Наташа започна да се успокоява, но лицето й показваше, че разбира важността на мъката на приятеля си.
  - Соня! - каза тя внезапно, сякаш се досети за истинската причина за мъката на братовчед си. – Така ли, Вера говори с вас след обяд? да
  – Да, сам Николай написа тези стихотворения, а аз преписах други; Тя ги намери на масата ми и каза, че ще ги покаже на мама, и също каза, че съм неблагодарен, че мама никога няма да му позволи да се ожени за мен и той ще се ожени за Джули. Виждате ли как е с нея по цял ден... Наташа! За какво?…
  И тя отново заплака по-горчиво от преди. Наташа я вдигна, прегърна я и усмихвайки се през сълзи, започна да я успокоява.
  - Соня, не й вярвай, скъпа, не й вярвай. Помниш ли как си говорихме тримата с Николенка в дивана; помниш ли след вечеря? В крайна сметка ние решихме всичко как ще бъде. Не помня как, но вие си спомняте как всичко беше добре и всичко беше възможно. Братът на чичо Шиншин е женен за братовчедка, а ние сме втори братовчеди. И Борис каза, че това е много възможно. Знаеш ли, казах му всичко. И той е толкова умен и толкова добър - каза Наташа ... "Ти, Соня, не плачи, скъпа моя, Соня." – И тя я целуна, смеейки се. - Вярата е зло, Бог да я пази! Но всичко ще бъде наред и тя няма да каже на мама; Николенка ще го каже сам, а за Джули дори не се сети.
  И тя я целуна по главата. Соня се изправи и котето се оживи, очите му блестяха и изглеждаше готово да размаха опашка, да скочи на меките си лапи и отново да играе с топката, както му се полагаше.
  - Мислиш? нали От Бог? – каза тя, бързо оправяйки роклята и косата си.
  - Наистина, за Бога! – отговори Наташа, оправяйки кичур груба коса под плитката на приятелката си.
  И двамата се засмяха.
  - Е, хайде да пеем "Ключът".
  - Хайде да отидем до.
  „Знаеш ли, този дебел Пиер, който седеше срещу мен, е толкова смешен!“ – внезапно каза Наташа, спирайки. - Много се забавлявам!
  И Наташа изтича по коридора.
  Соня, изтривайки пухчетата и скривайки стиховете в пазвата си, до врата с изпъкнали гръдни кости, с леки, весели стъпки, със зачервено лице, изтича след Наташа по коридора до дивана. По желание на гостите младежите изпяха квартет „Ключ”, който много се хареса на всички; тогава Николай отново запя научената песен.
  В приятна нощ, на лунна светлина,
  Представете си себе си щастлив
  че все още има някой на света,
  Кой мисли и за теб!
  Както тя, с красивата си ръка,
  Вървейки покрай златната арфа,
  Със своята страстна хармония
  Вика себе си, вика теб!
  Още ден-два и раят ще дойде...
  Но ах! твоят приятел няма да оживее!
  И още не беше доизпял последните думи, когато в залата младежта се приготви за танци, а музикантите в хоровете тропаха с крака и кашляха.

  Пиер седеше в хола, където Шиншин, като с посетител от чужбина, започна политически разговор с него, който беше скучен за Пиер, към който се присъединиха и други. Когато музиката започна, Наташа влезе в хола и като се приближи право до Пиер, смеейки се и изчервявайки се, каза:
  - Мама ми каза да те поканя на танц.
  „Страхувам се да не объркам цифрите“, каза Пиер, „но ако искате да бъдете мой учител ...
  И той подаде дебелата си ръка, като я спусна ниско, към слабото момиче.
  Докато двойките се подреждаха и музикантите строяха, Пиер седна с малката си дама. Наташа беше напълно щастлива; тя танцува с един голям, с някой, който дойде от чужбина. Тя седеше пред всички и му говореше като голямо момиче. В ръката си държеше ветрило, което една млада дама й беше дала да държи. И, заемайки най-светската поза (Бог знае къде и кога е научила това), тя, размахвайки се с ветрило и усмихвайки се през ветрилото, говореше с кавалера си.
  - Какво е, какво е? Вижте, вижте - каза старата графиня, минавайки през залата и сочейки Наташа.
  Наташа се изчерви и се засмя.
  - Е, а ти, мамо? Е, какъв лов търсиш? Какво е изненадващо тук?

  По средата на третия еко-сеанс столовете в хола, където играеха графът и Мария Дмитриевна, започнаха да се движат и повечето почетни гости и старци, като се протягаха след дълго седене и слагаха портфейли и портмонета. в джобовете си, излязоха от вратите на залата. Мария Дмитриевна вървеше напред с графа - и двамата с весели лица. Графът с игрива учтивост, като балет, подаде закръглената си ръка на Мария Дмитриевна. Той се изправи и лицето му се озари с особено смела, лукава усмивка и щом последната фигура от екосейза беше изтанцувана, той плесна с ръце на музикантите и извика на хора, обръщайки се към първата цигулка:
  - Семьон! Познавате ли Данила Купор?
  Това бил любимият танц на графа, танцуван от него на младини. (Данило Купор всъщност беше една фигура от ъглите.)
  „Вижте татко“, извика Наташа към цялата зала (напълно забравяйки, че танцува с голям), наведе къдравата си глава на коленете си и избухна в звънкия си смях в цялата зала.
  И наистина, всички в залата гледаха с радостна усмивка веселия старец, който до достолепната си дама, по-високата от него Мария Дмитриевна, закръгля ръце, разтърсвайки ги в такт, изправя рамене, извива крака, леко потропвайки с крака и с все по-разцъфтяваща усмивка на кръглото си лице той подготвяше публиката за това, което предстои. Щом се чуха веселите, предизвикателни звуци на Данила Купор, подобни на весел бърборещ, всички врати на залата изведнъж се изпълниха с мъжки лица от едната страна и женски усмихнати лица на слуги от друга, които излязоха на вижте веселия господар.
  - Татко е наш! Орел! – високо каза бавачката от едната врата.
  Графът танцуваше добре и го знаеше, но неговата дама не знаеше как и не искаше да танцува добре. Огромното й тяло стоеше изправено с мощните й ръце, увиснали надолу (тя подаде мрежата на графинята); танцуваше само суровото й, но красиво лице. Това, което се изразяваше в цялата кръгла фигура на графа, у Мария Дмитриевна се изразяваше само във все по-усмихнато лице и потрепващ нос. Но ако графът, който ставаше все по-недоволен, пленяваше публиката с изненадата на сръчните завъртания и леките подскоци на меките си крака, Мария Дмитриевна, с най-малко усърдие в движение на рамене или закръгляне на ръце в завои и тропане, не направи по-малко впечатление за заслуги, които всички оцениха нейното затлъстяване и винаги присъстващата строгост. Танцът ставаше все по-оживен. Двойките не можеха да привлекат вниманието към себе си за минута и дори не се опитаха да го направят. Всичко беше заето от графа и Мария Дмитриевна. Наташа дръпна ръкавите и роклите на всички присъстващи, които вече не откъсваха очи от танцьорите, и настоя да погледнат татко. По време на паузите на танца графът си поемаше дълбоко дъх, махаше и извика на музикантите да свирят бързо. Все по-бързо, по-бързо и по-бързо, по-бързо и по-бързо и по-бързо, броенето се разгръщаше, ту на пръсти, ту на пети, тичаше около Мария Дмитриевна и накрая, обръщайки дамата си на мястото й, направи последната крачка, вдигайки мекия си крак от отзад, навеждайки потната си глава с усмихнато лице и кръгло размахвайки дясната си ръка сред бурните аплодисменти и смях, особено от Наташа. И двамата танцьори спряха, задъхани тежко и се изтриха с кърпички от камбрик.
  „Така танцуваха по наше време, ma chere“, каза графът.
  - О, да, Данила Купор! - каза Мария Дмитриевна, изпускайки духа тежко и продължително, запретвайки ръкави.

  Докато Ростови танцуваха шестия английски в залата под звуците на уморени музиканти, а уморените сервитьори и готвачи приготвяха вечеря, шестият удар удари граф Безухи. Лекарите заявиха, че няма надежда за възстановяване; пациентът се изповядваше и причастяваше мълчаливо; те се подготвяха за свещенодействието и в къщата цареше суматоха и тревога на очакване, обичайни в такива моменти. Извън къщата, зад портите, гробарите се тълпяха, криейки се от приближаващите карети, в очакване на богата поръчка за погребението на графа. Главнокомандващият на Москва, който постоянно изпращаше адютанти да разпитват за позицията на графа, самата вечер дойде да се сбогува с известния благородник на Екатерина, граф Безухим.
  Великолепната приемна беше пълна. Всички се изправиха почтително, когато главнокомандващият, останал насаме с пациента около половин час, излезе оттам, леко отвръщайки на поклоните и опитвайки се възможно най-бързо да отмине погледите на лекари, духовници и роднини фиксиран върху него. Княз Василий, който беше отслабнал и пребледня през тези дни, изпрати главнокомандващия и няколко пъти тихо му повтори нещо.
  След като изпрати главнокомандващия, княз Василий седна сам на стол в залата, кръстоса високо крака, подпря лакът на коляното и затвори очи с ръка. След като поседя така известно време, той се изправи и с необичайно бързи стъпки, оглеждайки се с уплашени очи, тръгна през дългия коридор към задната половина на къщата, към най-голямата принцеса.
  Хората в слабо осветената стая си говореха с неравен шепот и всеки път млъкваха и с очи, пълни с въпрос и очакване, поглеждаха назад към вратата, която водеше към стаите на умиращия и издаваха слаб звук, когато някой излизаше от него или го въведе.
  „Човешката граница – каза старецът, духовник на дамата, която седна до него и наивно го слушаше, – границата е поставена, но не можете да я преминете.
  „Чудя се дали не е твърде късно за извършване на миропомазване?“ - добавяйки духовната титла, попита дамата, сякаш нямаше собствено мнение по този въпрос.
  „Това е голямо тайнство, майко“, отговори духовникът, прокарвайки ръка по плешивото си място, покрай което се спускаха няколко кичура сресана полусива коса.
  -Кой е това? беше ли самият главнокомандващ? - попитаха в другия край на стаята. - Колко младо!...
  - И седмото десетилетие! Какво, казват те, графът няма да разбере? Искахте ли да извършите миропомазване?
  „Знаех едно нещо: седем пъти бях помазвал.“
  Втората принцеса току-що излезе от стаята на пациента с разплакани очи и седна до доктор Лорейн, който седеше в изящна поза под портрета на Катрин, подпрял лакти на масата.
  „Tres beau“, каза докторът, отговаряйки на въпрос за времето, „tres beau, princesse, et puis, a Moscou on se croit a la campagne.“ [прекрасно време, принцесо, а след това Москва изглежда толкова много като село.]
  „N"est ce pas? [Не е ли така?]", каза принцесата, въздишайки. „Той може ли да пие?“
  Лорън се замисли.
  – Той взе ли лекарството?
  - да
  Докторът погледна брегета.
  – Вземете чаша преварена вода и сложете une pincee (с тънките си пръсти той показа какво означава une pincee) de cremortartari... [щипка cremortartar...]
  "Слушайте, аз не пих", каза немският лекар на адютанта, "така че след третия удар не остана нищо."
  И какъв свеж човек беше! - каза адютантът. И при кого ще отиде това богатство? – добави той шепнешком.
  - Ще има окотник - отговори усмихнат германецът.
  Всички отново погледнаха вратата: тя изскърца и втората принцеса, след като направи напитката, показана от Лорейн, я занесе на пациента. Германският лекар се приближи до Лорен.

  Променливата на полето може да се разглежда формално по същия начин, както пространствената координата се разглежда в обикновената квантова механика, а квантов оператор със съответното име се свързва с променлива на полето.

  Парадигма на полето, който представлява цялата физическа реалност на фундаментално ниво, намалена до малък брой взаимодействащи (квантувани) полета, е не само един от най-важните в съвременната физика, но, може би, със сигурност доминиращ.

  Най-лесният начин е да визуализирате полето (когато става въпрос например за фундаментални полета, които нямат очевидна пряка механична природа) като смущение (отклонение от равновесие, движение) на някаква (хипотетична или просто въображаема) непрекъсната среда, която изпълва цялото пространство. Например, като деформация на еластична среда, уравненията на движението на която съвпадат или са близки до уравненията на полето на това по-абстрактно поле, което искаме да визуализираме. Исторически такава среда се е наричала етер, но впоследствие терминът почти напълно изчезва от употреба, а внушената му физически значима част се слива със самото понятие за поле. Въпреки това, за фундаментално визуално разбиране на концепцията за физическо поле в общи линии, такова представяне е полезно, като се вземе предвид фактът, че в рамките на съвременната физика такъв подход обикновено се приема като цяло само за илюстрация цели.

  Следователно физическото поле може да се характеризира като разпределена динамична система с безкраен брой степени на свобода.

  Ролята на променливата на полето за фундаментални полета често се играе от потенциал (скаларен, векторен, тензорен), понякога от величина, наречена сила на полето. (За квантуваните полета в известен смисъл съответният оператор също е обобщение на класическата концепция за полева променлива).

  Също полевъв физиката наричат ​​физическо количество, разглеждано в зависимост от мястото: като пълен набор, най-общо казано, от различни стойности на това количество за всички точки на някакво разширено непрекъснато тяло - непрекъсната среда, описваща в своята цялост състоянието или движението на това удължено тяло. Примери за такива полета могат да бъдат:

  • температура (общо казано различна в различни точки, както и в различно време) в някаква среда (например в кристал, течност или газ) - (скаларно) температурно поле,
  • скоростта на всички елементи на определен обем течност е векторно поле от скорости,
  • векторно поле на премествания и тензорно поле на напрежения при деформиране на еластично тяло.

  Динамиката на такива полета също се описва от частични диференциални уравнения и исторически такива полета са първите, които се разглеждат във физиката, като се започне от 18 век.

  Съвременната концепция за физическо поле произлиза от идеята за електромагнитно поле, реализирана за първи път във физически конкретна и сравнително близка до съвременната форма от Фарадей, математически последователно приложена от Максуел - първоначално използвайки механичен модел на хипотетична непрекъсната среда - етерът, но след това отиде отвъд използването на механичен модел.

  Фундаментални полета

  Сред областите във физиката се разграничават така наречените фундаментални. Това са полета, които в съответствие с полевата парадигма на съвременната физика формират основата на физическата картина на света; всички останали полета и взаимодействия са производни на тях. Те включват два основни класа полета, които взаимодействат помежду си:

  • фундаментални фермионни полета, представляващи основно физическата основа за описание на материята,
  • фундаментални бозонови полета (включително гравитационно, което е тензорно поле), които са разширение и развитие на концепцията за електромагнитните полета на Максуел и гравитационните полета на Нютон; На тях се гради теорията.

  Има теории (например теория на струните, различни други теории за обединяване), в които ролята на фундаментални полета се заема от няколко други, още по-фундаментални от гледна точка на тези теории, полета или обекти (и сегашните фундаментални полета се появяват или трябва да се появяват в тези теории в някакво приближение като „феноменологично“ следствие). Подобни теории обаче все още не са достатъчно потвърдени или общоприети.

  История

  Исторически сред фундаменталните полета за първи път са открити полетата, отговорни за електромагнитното (електрически и магнитни полета, след това комбинирани в електромагнитно поле) и гравитационното взаимодействие (точно като физически полета). Тези полета са открити и изследвани достатъчно подробно още в класическата физика. Първоначално тези полета (в рамките на Нютоновата теория за гравитацията, електростатиката и магнитостатиката) изглеждаха на повечето физици по-скоро като формални математически обекти, въведени за формално удобство, а не като пълноценна физическа реалност, въпреки опитите за по-дълбоко физическо разбиране , които обаче останаха доста неясни или не дадоха твърде значими плодове. Но започвайки с Фарадей и Максуел, подходът към полето (в този случай електромагнитното поле) като напълно значима физическа реалност започва да се прилага систематично и много плодотворно, включително значителен пробив в математическото формулиране на тези идеи.

  От друга страна, с развитието на квантовата механика ставаше все по-ясно, че материята (частиците) има свойства, които теоретично са присъщи конкретно на полетата.

  Сегашно състояние

  Така се оказа, че физическата картина на света може да се сведе в основата си до квантувани полета и тяхното взаимодействие.

  До известна степен, главно в рамките на формализма на интегриране по траектории и диаграми на Файнман, се случи и обратното движение: полетата вече могат да бъдат значително представени като почти класически частици (по-точно като суперпозиция на безкраен брой почти класически частици движещи се по всички възможни траектории) и взаимодействието на полетата едно с друго е като раждане и поглъщане едно на друго от частици (също със суперпозиция на всички възможни варианти на това). И въпреки че този подход е много красив, удобен и позволява по много начини психологически да се върне към идеята за частица с добре дефинирана траектория, той все пак не може да отмени полевия изглед на нещата и дори не е напълно симетрична негова алтернатива (и следователно все още по-близо до красиво, психологически и практически удобно, но все пак просто формално устройство, отколкото до напълно независима концепция). Тук има два ключови момента:

  1. процедурата на суперпозиция не може да бъде „физически“ обяснена по никакъв начин от гледна точка на истински класически частици; тя току що добавенокъм почти класическа „корпускулярна” картина, без да е нейният органичен елемент; същевременно от теренна гледна точка тази суперпозиция има ясна и естествена интерпретация;
  2. самата частица, движеща се по една отделна траектория в интегралния формализъм на пътя, макар и много подобен на класическия, все още не е напълно класически: до обичайното класическо движение по определена траектория с определен импулс и координата във всеки конкретен момент, дори за една единствена траектория - трябва да добавите концепцията за фаза (т.е. някакво свойство на вълната), което е напълно чуждо на този подход в неговата чиста форма, и този момент (въпреки че наистина е сведен до минимум и е доста лесно просто да не мислим за това) също няма органична вътрешна интерпретация; но в рамките на обичайния полеви подход такава интерпретация отново съществува и тя отново е органична.

  Така можем да заключим, че подходът на интегриране по траектории е, макар и много психологически удобен (в края на краищата, да речем, точкова частица с три степени на свобода е много по-проста от безкрайномерното поле, което я описва) и има доказана практическа продуктивност , но все пак само определена преформулиране, макар и доста радикална, теренна концепция, а не нейна алтернатива.

  И въпреки че с думи на този език всичко изглежда много „корпускулярно“ (например: „взаимодействието на заредени частици се обяснява с обмена на друга частица - носител на взаимодействие“ или „взаимното отблъскване на два електрона се дължи на обмена“ на виртуален фотон между тях“), но зад това има такава типична реалност на полето, като разпространението на вълни, макар и доста добре скрити в името на създаването на ефективна изчислителна схема и в много отношения предоставящи допълнителни възможности за качествено разбиране .

  Списък на фундаменталните полета

  Фундаментални бозонови полета (полета, които носят фундаментални взаимодействия)

  Тези полета в стандартния модел са калибровъчни полета. Известни са следните видове:

  • Електрослаб
    • Електромагнитно поле (виж също Фотон)
    • Полето е носител на слабото взаимодействие (виж също W- и Z-бозони)
  • глуонно поле (виж също глуон)

  Хипотетични полета

  В широк смисъл хипотетични могат да се считат за всякакви теоретични обекти (например полета), които са описани от теории, които не съдържат вътрешни противоречия, които не противоречат ясно на наблюденията и които в същото време са способни да произведат видими следствия, които позволяват на човек да направи избор в полза на тези теории пред тези, които сега са приети. По-долу ще говорим (и това като цяло отговаря на обичайното разбиране на термина) главно за хипотетичността в този по-тесен и по-строг смисъл, предполагащ валидността и фалшифицируемостта на предположението, което наричаме хипотеза.

  В теоретичната физика се разглеждат много различни хипотетични полета, всяко от които принадлежи към много специфична специфична теория (по отношение на техния тип и математически свойства, тези полета могат да бъдат напълно или почти същите като известните нехипотетични полета и могат да се различават повече или по-малко силно; в И двата случая тяхната хипотетичност означава, че те все още не са наблюдавани в действителност, не са открити експериментално; във връзка с някои хипотетични полета въпросът може да бъде дали те могат да бъдат наблюдавани по принцип и дори дали изобщо могат да съществуват - например ако теорията, в която присъстват, внезапно се окаже вътрешно непоследователна).

  Въпросът какво трябва да се счита за критерий, който позволява да се прехвърли определена специфична област от категорията на хипотетичното в категорията на реалното, е доста тънък, тъй като потвърждението на определена теория и реалността на определени обекти, съдържащи се в нея, често са повече или по-малко косвено. В този случай въпросът обикновено се свежда до някакво разумно съгласие на научната общност (чиито членове са повече или по-малко напълно наясно за каква степен на потвърждение всъщност говорим).

  Дори в теориите, които се считат за доста добре потвърдени, има място за хипотетични области (тук говорим за факта, че различни части от теорията са тествани с различна степен на задълбоченост и някои области, които играят важна роля в тях по принцип все още не са се появили в експеримента съвсем определено, тоест засега изглеждат точно като хипотеза, измислена за определени теоретични цели, докато други области, фигуриращи в същата теория, вече са достатъчно добре проучени, за да говорим за тях като реалност).

  Пример за такова хипотетично поле е полето на Хигс, което е важно в Стандартния модел, чиито други полета в никакъв случай не са хипотетични, а самият модел, макар и с неизбежни уговорки, се счита, че описва реалността (поне степента, в която реалността е известна).

  Има много теории, съдържащи полета, които (до този момент) никога не са били наблюдавани, а понякога самите тези теории дават такива оценки, че техните хипотетични полета очевидно (поради слабостта на тяхното проявление, което следва от самата теория) и по принцип не могат да бъдат открити в обозримо бъдеще (например торсионно поле). Такива теории (ако не съдържат, в допълнение към практически непроверимите, също и достатъчен брой по-лесни за проверка следствия) не се считат за представляващи практически интерес, освен ако не се появи някакъв нетривиален нов метод за тяхното тестване, позволяващ такъв, който да заобиколи очевидните ограничения. Понякога (както например в много алтернативни теории за гравитацията - например полето на Дике) се въвеждат такива хипотетични полета, за силата на които самата теория не може да каже абсолютно нищо (например константата на свързване на това поле с други са неизвестни и могат да бъдат доста големи и малки по желание); Също така обикновено не се бърза да се тестват такива теории (тъй като има много такива теории и всяка от тях не е доказала своята полезност по никакъв начин и дори не е формално фалшива), освен в случаите, когато една от тях не започне да изглеждат обещаващи по някаква причина разрешаване на някои настоящи трудности (обаче, отсяването на теории въз основа на нефалшифициране - особено поради несигурни константи - понякога се изоставя тук, тъй като сериозна добра теория понякога може да бъде тествана с надеждата, че нейната ефектът ще бъде открит, въпреки че няма гаранции за това; Това е особено вярно, когато изобщо има малко кандидат-теории или някои от тях изглеждат особено фундаментално интересни; също и в случаите, когато е възможно да се тестват теории от широк клас на всички веднъж според известни параметри, без да харчите специални усилия за тестване на всеки поотделно).

  Трябва също да се отбележи, че е обичайно да се наричат ​​хипотетични само тези полета, които изобщо нямат видими прояви (или ги имат недостатъчно, както в случая с полето на Хигс). Ако съществуването на физическо поле е твърдо установено от неговите наблюдаеми проявления и говорим само за подобряване на теоретичното му описание (например за замяна на нютоновото гравитационно поле с полето на метричния тензор в общата теория на относителността), тогава то е обикновено не е прието да се говори за едното или другото като хипотетично (въпреки че за ранната ситуация в общата теория на относителността може да се говори за хипотетичен характер на тензорната природа на гравитационното поле).

  В заключение, нека да споменем такива полета, чийто тип е доста необичаен, тоест теоретично напълно възможен, но на практика (а в някои случаи и на ранните етапи от развитието на тяхната теория, може да възникнат съмнения относно нейната последователност). Това, на първо място, включва тахионни полета. Всъщност тахионните полета по-скоро могат да се нарекат само потенциално хипотетични (тоест не достигащи статуса образовано предположение), тъй като известните конкретни теории, в които те играят повече или по-малко значима роля, като теорията на струните, сами по себе си не са достигнали статуса на достатъчно потвърдени.

  Дори по-екзотични (например Лоренц-неинвариантни - нарушаващи принципа на относителността) полета (въпреки че са абстрактно теоретично доста мислими) в съвременната физика могат да бъдат класифицирани като стоящи доста далеч отвъд обхвата на обосновано предположение, т.е. казано, те не се считат дори за

  
  
  
  Закони за събиране на сили в механиката Раздел във физиката събиране на сили

  Евгений Онегин Татяна идеалът за руска жена