Непросто о сложном. Цикл статей о QFT.
Линии магнитного поля магнитного поля могут быть отображены через железный порошок. Поместите полосковый магнит под белую бумагу и насыпьте горку железного порошка. Этот железный порошок будет располагаться в направлении линии магнитного поля, образуя кривую, показывающую направление линии магнитного поля в каждой точке кривой.
Современная квантовая теория поля является результатом сочетания квантовой механики, специальной теории относительности и классической теории поля, поэтому ее историческое происхождение должно начинаться с этих подсказок.
Самая ранняя успешно созданная классическая теория поля была основана на законе всемирного тяготения Ньютона. Однако в шедевре "Математические принципы естественной философии" Исаак Ньютон не упоминал о каком-либо обсуждении поля.
Гравитация, описанная в его законе всемирного тяготения, представляет собой своего рода действие на расстоянии, обладающее мгновенными свойствами, независимо от того, как далеко оно находится.
Однако в письме Ричарду Бентли, декану Тринити-колледжа в Кембридже, Ньютон заявил, что он не верит, что материя будет действовать или воздействовать на другие вещества, которые не контактировали с ней, если она не проходит через какую-либо другую нематериальную среду.
Позже, в 18 веке, специалисты по математической физике обнаружили, что эффекты всемирного тяготения могут быть легко описаны с помощью “математического поля”, то есть в каждой точке пространства задается величина, показывающая силу тяжести, действующую на эту точку. Однако они не придали этой математической области никакого реального физического смысла.
Развитие электромагнитной теории в 19 веке по-настоящему открыло концепцию поля. Майкл Фарадей впервые употребил слово “поле” 7 ноября 1845 года. Он утверждал, что линии магнитного поля, которые формируют поле, являются физическим состоянием пространства, и это пространство может быть пространством пустоты.
Опираясь на линии магнитного поля, пронизывающие пространство, сила может передаваться от одного объекта к другому через определенный промежуток времени. Это не мгновенное явление, и эффекта за горизонтом не будет. По сей день это все еще стандартное описание поля, то есть поле - это физическое состояние пространства.
В 1862 году Джеймс Максвелл построил теорию электромагнетизма с полной системой уравнений Максвелла. С помощью системы уравнений Максвелла определяется взаимосвязь между четырьмя физическими величинами: электрическим полем, магнитным полем, электрическим зарядом и электрическим током.
Из уравнений Максвелла можно сделать вывод о существовании электромагнитных волн, то есть электромагнитные волны - это явление электрических и магнитных полей, распространяющихся из одной точки пространства в другую, а электромагнитные волны распространяются в пространстве с конечной скоростью, то есть со скоростью света.
Эти результаты строго опровергают физические доказательства действия на сверхдальних расстояниях.
Классическая электромагнитная теория очень мощна. Она может описать, как электрический заряд и электрический ток создают электрические и магнитные поля, и как ощущать воздействие электрических и магнитных полей.
Однако ее нельзя применить к атомному излучению, потому что люди не знают физических свойств заряда и тока в атомах. Он не может объяснить дискретную природу атомных спектральных линий и не может правильно рассчитать распределение энергии электромагнитного излучения, испускаемого черным телом, в соответствии с различными длинами волн.
Ответы на эти вопросы должны быть получены до появления квантовой механики.