Распространенное и не совсем ясное понятие в физике, которое часто используется для объяснения самых разных явлений - это поле. Поля бывают самого разного типа. Магнитное, электрическое, конечно же электромагнитное или даже гравитационное. Знакомые фразы? Полей на практике ещё больше.
В самом начале изучения физики нас учат, что видите ли, электрический ток существует благодаря электрическому полю вокруг проводника, которое совершает работу по перемещению заряда. Движущийся заряд в общем-то уже и есть электрический ток. Но чем является само поле?
Обычно представление о поле заканчивается на фразе "особый вид материи". Такой особый вид материи существует и вокруг проводника с током, и вокруг объектов в виде гравитационного поля, и во многих других случаях. Только знаем ли мы хоть немного больше?
Среда или пространство, его окружающие, играют столь же существенную роль, как и сам магнит, будучи частью настоящей и полной магнитной системы
Так сказал Фарадей и впоследствии ученые и правда пришли к тому, что поля - это один из самых значимых видов материи в физике.
Современная физика и самые разные поля
Современная физика с большим удовольствием рассматривает самые разные гипотезы о полях и их строении. Большая часть взаимодействий по мнению ученых осуществляются именно посредством полей подходящего типа, а даже самая обычная материя - это концентрированное поле из определенных квантов. Поэтому, представление о поле нужно самое что ни на есть точное.
Есть шанс, что поняв структуру и свойства "особого вида материи", мы с вами сможем отталкиваться от гравитации или наконец поймем, из чего всё-таки состоит материя.
Поле существует не просто так. Для его появления требуется источник поля.
Это нехитрое умозаключение приводит размышления к тому, что поля представлены некоторыми оболочками, а без "инициатора" поля не будет и самого поля. Таких источников поля существует множество - электрический заряд, массивный объект, постоянный магнит и так далее, и тому подобное.
Из чего состоит поле
Если с материей есть множество вопросов, но мы её можем хотя бы "квантовать" и "пощупать", то с полями всё гораздо сложнее. В материальном теле обнаруживаются атомы, кварки и всяческие субатомные частицы.
Что обнаруживается в поле, кроме как посадки брюквы?
Да в общем-то, ни-че-го. Поле для физиков пока является однородной субстанцией. Можно обнаружить его воздействие на объект, но нельзя рассмотреть само поле под микроскопом.
Для каждого из полей придумали гипотезу. Где-то она более или менее научная, где-то больше фантазия.
Например, с точки зрения квантовой теории магнитное взаимодействие переносится фундаментальным безмассовым бозоном - виртуальным фотоном. Тут хотя бы есть за что зацепиться. Бозон - это такая элементарная частица. Их видов предсказано множество. Виртуальность связана с безмассовостью.
И вот образовалась дыра. Частица без массы...Стакан молока без молока. Да, это просто условная конструкция, вокруг которой строится теория. Виртуальный фотон никто не видел.
Виртуальные фотоны и прочие виртуальные частицы представляют собой математические конструкции, происходящие из графического представления амплитуд рассеяния с помощью диаграмм Фейнмана.
Есть ли какие-то более реальные подтверждения существования виртуальных частиц, кроме как их удобное вписывание в математическую конструкцию вселенной? Я не нашёл, а если вам таковые эксперименты известны - пишите в комментариях!
В таком контексте и рассуждения о магнитном монополе становятся не столь смешными, как принято их выставлять. Это гипотетическая частица, из которой по мнению некоторых физиков состоит магнитное поле. Газ кислород состоит из частиц кислорода, а магнитное поле состоит из монополей. Их безуспешно пытаются найти уже долгое время. Про это была отдельная статья.
Подобную гипотетическую частицу придумали для каждого типа поля. Например, для гравитационного поля - это гравитон. Такая же шляпа, как и монополь. Но в случае гравитации есть размышления Эйнштейна, которые видятся довольно занятными.
Может быть там просто пусто?
Сложность в изучении полей может означать и ещё один неприятный факт, который логично вписывается в логику Эйнштейна. Вероятно, никаких полей не существует вовсе. Возможно то, что мы наблюдаем - это всего лишь способность пространства таким образом передавать взаимодействие.
Физика не терпит пустоты, поэтому не будем говорить, что пространство - это пустота. Это тоже особый вид материи :) Физический вакуум никакой не вакуум, а просто нечто ещё плохо описанное.
Вот только поле может оказаться единым для всех взаимодействий. Ну а тоже самое магнитное взаимодействие или гравитация могут являться следствием способности пространства таким образом передавать ещё и обозначенные варианты явлений. Тогда это объяснит, по какой причине до сих пор не удавалось найти элементов структуры того или иного поля.
Любители эфира сейчас наверное хлопают в ладоши. Ведь это отчасти их логика. Да и дедушка Эйнштейн обозвал ту же самую гравитацию не как отдельное поле, а как реакцию объекта на попадание в воронку искаженного пространства.
Откуда пошло противоречие?
Поле, будь-то электрическое или магнитное, должно из чего-то состоять потому, что это "особый вид материи".
Но само по себе понятие поля в физике возникло скорее как обходной маневр. Нужно было как-то увязать математическую закономерность, которой по всем параметрам вроде бы успешно подчиняется поле и тот факт, что поле-то кажись не из чего не состоит! По крайней мере в том варианте, как это кажется при ознакомлении со школьным учебником. Если парабола является графиком некоторой функции и мы видим закономерность, то ожидаем видеть эту закономерность и дальше. Увидев некоторую закономерность в природе поля, появилась необходимость связать математику и физику.
Тогда как объяснять всё происходящее и строить антигравитаторы?
Приведу цитату Олега Коротких из его заметки:
Если пустота это "не-частица" поля (не протон, не электрон), а для единства описания поле обязано состоять из фермионов не только в частицах, а его изменения описываются бозонами... то в стандартной модели есть всего одна подходящая частица. Нейтрино. Только тогда надо вернуться к представлению о том, что пустоты (вакуума) "вообще" не бывает.
Возможно и правда любое поле может обуславливаться природой вездесущих нейтрино. Но не совсем логичным мне кажется связь этого понятия, например, с электрическим полем. Ведь тогда природа электрического тока полностью теряет под собой какую-то логичную теоретическую базу.
Пожалуйста, подпишитесь, лайкните материал и обязательно возвращайтесь за новым контентом на проект! Возврат подписчика сейчас очень важен для существования канала!
Не забывайте читать новые статьи на сайте проекта
