Теория близкодействия и теория действия на расстоянии — это два противоположных подхода к объяснению взаимодействия между физическими объектами. Они различаются в том, как происходит передача силы и нужно ли для этого посредничество среды.
Теория действия на расстоянии:
Суть: Утверждает, что объекты могут взаимодействовать друг с другом мгновенно на любом расстоянии, без какого-либо физического контакта или посредничества среды. Механизм передачи силы: Сила передается мгновенно через пустое пространство, без участия каких-либо переносчиков или полей. Примеры (классические):
Всемирное тяготение по Ньютону: Земля мгновенно притягивает Луну, даже находясь на огромном расстоянии, и неважно, что находится между ними. Электростатическое взаимодействие по Кулону: Два электрических заряда взаимодействуют друг с другом мгновенно на расстоянии.
Недостатки:
Противоречит принципу причинности: Мгновенная передача сигнала означает, что причина и следствие происходят одновременно, что невозможно. Не объясняет, как именно сила передается через пустоту.
Современное состояние: Практически полностью отвергнута современной физикой, так как несовместима с теорией относительности и квантовой механикой.
Теория близкодействия:
Суть: Утверждает, что объекты могут взаимодействовать только непосредственно друг с другом или через посредничество некоторой среды (поля), и передача силы происходит с конечной скоростью. Механизм передачи силы: Сила передается через промежуточное поле, которое распространяется от одного объекта к другому. Изменение состояния одного объекта вызывает изменение поля в непосредственной близости, которое затем распространяется в пространстве, достигая другого объекта и оказывая на него воздействие. Примеры (современные):
Электромагнитное взаимодействие: Заряженные частицы взаимодействуют друг с другом посредством электромагнитного поля, переносчиком которого являются фотоны. Гравитационное взаимодействие: Объекты с массой взаимодействуют друг с другом посредством гравитационного поля, переносчиком которого, предположительно, являются гравитоны (пока не обнаружены). Сильное и слабое ядерные взаимодействия: Осуществляются посредством обмена промежуточными частицами (глюонами, W — и Z-бозонами).
Преимущества:
Совместима с принципом причинности: Передача сигнала происходит с конечной скоростью (не превышающей скорость света). Объясняет механизм передачи силы: Взаимодействие осуществляется через поля.
Современное состояние: Является основой современной физики. Все фундаментальные взаимодействия в природе (гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое) описываются в рамках теории поля.
Сравнительная таблица:
Характеристика
Теория действия на расстоянии
Теория близкодействия
Передача силы
Мгновенная, без посредников
С конечной скоростью, через посредничество среды (поля)
Необходимость среды
Не требуется
Требуется (поле)
Скорость передачи
Бесконечная
Конечная (не превышает скорость света)
Причинность
Противоречит принципу причинности
Совместима с принципом причинности
Объяснение механизма
Отсутствует
Взаимодействие через поля
Современная физика
Отвергнута
Основа современной физики
Примеры
Тяготение по Ньютону, электростатика по Кулону
Электромагнитное, гравитационное, сильное и слабое взаимодействия
Главное отличие простыми словами:
Действие на расстоянии — это когда один предмет влияет на другой мгновенно, даже если между ними ничего нет. Как будто они соединены невидимой нитью. Близодействие — это когда один предмет влияет на другой, как будто бросает в него мячик (поле). Мячик летит с какой-то скоростью и передает влияние.
Современная физика подтверждает теорию близкодействия: Все взаимодействия в природе осуществляются через поля, которые распространяются с конечной скоростью.
