Нужна ли материальная среда — переносчик взаимодействий?

[Lermont]

Всем доброго времени суток!

Хотелось бы прояснить для себя необходимость существования материальной среды — переносчика фундаментальных взаимодействий, т.к. концепция дальнодействия себя не оправдала (взаимодействие не происходит мгновенно), а для близкодействия нужно что-то, чего как бы нет. Раньше это что-то было принято называть эфиром. Сейчас же эфира (материи) как бы нет, но что тогда есть? Такой вот вопрос.

[kwakush]

Lermont в сообщении #1266741 писал(а):

но что тогда есть?

Поле?

[Pphantom]

Оффтопик от GHJKTNFHBFN отделен в «Материализм и эмпириокритицизм»

[Cos(x-pi/2)]

Lermont
Посмотрите, пожалуйста, в ЛС; я не знал, что Вы здесь снова создадите подобную тему, и написал Вам в ЛС очень подробный ответ на ваше письмо.

Lermont в сообщении #1266741 писал(а):

концепция дальнодействия себя не оправдала (взаимодействие не происходит мгновенно)

Не оправдало себя представление о "мгновенном дальнодействии", но это не означает, что тела не могут взаимодействовать на расстоянии друг от друга без материальной среды между ними. Оправдало себя представление о "запаздывающем дальнодействии" - именно оно успешно описывается в терминах электромагнитного поля, удовлетворяющего уравнениям Максвелла.

Наблюдаемый факт: тела с электрическими зарядами находятся в пустоте на расстоянии друг от друга и взаимодействуют друг с другом с запаздыванием. В теории чётко определённые понятия электрического $\vec{E}(\vec{r}, t)$ и магнитного $\vec{B}(\vec{r}, t)$ поля прекрасно описывают этот факт.

Вы можете считать поля всего лишь математическим инструментом теории, которым успешно (в количественном согласии с наблюдениями!) описывается самостоятельное, фундаментальное явление - "запаздывающее дальнодействие". И с тем же правом Вы можете считать эти поля самостоятельной, фундаментальной физической реальностью; поскольку уравнения Максвелла - локальные, из них следует, что изменения полей распространяются в пространстве от точки к точке. Тем самым поля передают изменение воздействия одного тела на другое в духе близкодействия: шевельнувшееся тело изменяет поле вокруг себя, изменения поля распространяются от точки к точке и в конце концов доходят до других тел.

Непонятно, почему некоторые люди хотят ясную, хорошо разработанную концепцию поля, как переносчика фундаментальных взаимодействий, заменить (или дополнить, усложнить) неведомым загадочным понятием материальной среды. Ведь речь у них должна идти о какой-то совершенно фантастической среде, а не о тех материальных средах, которые реально известны в физике.

Известные в физике материальные среды это какое-либо вещество: оно состоит из частиц, которые взаимодействуют друг с другом внутри вещества уже посредством полей. Поэтому замена (или дополнение, усложнение) понятия "поле" понятием "вещество" невозможна. А вводить вместо полей (или в дополнение к ним) вообще неизвестное понятие

Lermont в сообщении #1266741 писал(а):

материальной среды — переносчика фундаментальных взаимодействий,

т.е. вводить что-то с неизвестными свойствами, не выявленное напрямую из экспериментов, — зачем? Чем что-то лучше поля? Фантастическое что-то не решает реальных задач, но плодит множество лишних проблем. Поэтому ничего хорошего в такой идее о "материальной среде" нет.

[Lermont]

Cos(x-pi/2) в сообщении #1267041 писал(а):

Посмотрите, пожалуйста, в ЛС; я не знал, что Вы здесь снова создадите подобную тему, и написал Вам в ЛС очень подробный ответ на ваше письмо.

Благодарю. Ещё не читал.

Cos(x-pi/2) в сообщении #1267041 писал(а):

Наблюдаемый факт: тела с электрическими зарядами находятся в пустоте на расстоянии друг от друга и взаимодействуют друг с другом с запаздыванием.

Cos(x-pi/2) в сообщении #1267041 писал(а):

изменения полей распространяются в пространстве от точки к точке. Тем самым поля передают изменение воздействия одного тела на другое

Кажется, я не совсем Вас понимаю: сначала Вы пишете о пустоте, а затем о полях. Как это понимать? Если между объектами — пустота, то никакое взаимодействие невозможно по определению, т.к. пустота есть отсутствие чего бы то ни было в принципе. Если же там поля, тогда возникает некоторое подозрение на наличие некой материальной среды — переносчика взаимодействий. Вы не находите?

Кроме того, мне кажется, Вы недостаточно отчётливо представляете, что значит "поле". Возьму на себя смелость уточнить, что означает это понятие.

Когда говорят "поле" (электрическое, магнитное и т.д.), имеют в виду не что иное, как векторное поле — математическое понятие, имеющее следующий смысл. Рассмотрим, например, ветер, т.е. воздух в движении. Обычно скорость ветра в различных точках различна, поэтому её очень удобно описывать (отображать) посредством своего рода "ветряного", "воздушного" поля, т.е. векторного поля, характеризующего скорость каждого объёмного элемента воздуха. При этом само поле ни в коем случае не является неким объектом. Оно является характеристикой некоего объекта, в данном случае — воздуха.

То же самое в случае с магнитными, электрическими и другими полями, которые представляют собой векторные поля, характеризующие нечто. Если "нечто" — не существует, понятие "поле" утрачивает свой смысл. Поэтому когда мы говорим "поле", автоматически возникает вопрос: поле чего?

Видите ли, нельзя просто "хотеть", можно лишь хотеть что-то; нельзя просто "думать", можно лишь думать о чём-то; нельзя просто взять, и "извлечь корень" — корень извлекается из чего-то. И т.д. и т.п. в бесчисленных вариациях. Таковы требования логики. И физика, равно как и математика, лингвистика и т.д. обязаны соответствовать этим требованиям, чтобы иметь право именоваться наукой.

Мы же, как я понимаю, исходим из предположения, что теоретическая физика — это наука, поэтому естественно от неё ожидать полного соответствия требованиям логики и гносеологии (теории познания). Если же такового соответствия не имеется, у нас возникает основание усомниться в достоверности данной науки и/или теории.

Как очень небезосновательно заметил Лев Давыдович Ландау: "Математики доказывают теоремы для собственного удовольствия, а для физика-теоретика самое опасное — перегрузиться математической учёностью" (курсив мой).

Итак, векторное поле не есть объект, а есть характеристика некоего объекта. Если объекта — нет, это даёт нам основание усомниться либо в адекватности такого "поля", либо в истинности отсутствия характеризуемого им объекта. Таковы требования логики. В чём именно усомниться — решайте сами.

Cos(x-pi/2) в сообщении #1267041 писал(а):

Вы можете считать поля всего лишь математическим инструментом теории, которым успешно (в количественном согласии с наблюдениями!) описывается самостоятельное, фундаментальное явление - "запаздывающее дальнодействие". И с тем же правом Вы можете считать эти поля самостоятельной, фундаментальной физической реальностью

Я понимаю, что "Математика — это искусство называть разные вещи одним и тем же именем" (Пуанкаре), но я придерживаюсь другого мнения, согласно которому "иметь не одно значение — значит не иметь ни одного значения; если же у слов нет (определённых) значений, тогда утрачена всякая возможность рассуждать друг с другом, а в действительности — и с самим собой; ибо невозможно ничего мыслить, если не мыслить (каждый раз) что-нибудь одно" (курсив мой). Это Аристотель. Закон тождества.

С уважением.

[Mikhail_K]

(Оффтоп)

Lermont в сообщении #1267174 писал(а):

Кроме того, мне кажется, Вы недостаточно отчётливо представляете, что значит "поле".

Уверяю Вас, что Ваш собеседник как раз это представляет себе более чем отчётливо.

Lermont в сообщении #1267174 писал(а):

Когда говорят "поле" (электрическое, магнитное и т.д.), имеют в виду не что иное, как векторное поле — математическое понятие

Да, в математике есть термин "векторное поле". Но в физике поле - это физическое поле (если Вы любите философский язык - а его здесь многие не любят и есть за что - то физическое поле не просто математическое понятие, а особый вид материи, объективной реальности). При этом, физическое поле и его свойства хорошо описываются математическим объектом - векторным или тензорным полем. Но не нужно думать, что физическое поле само есть не более чем математический объект.

[Lermont]

Mikhail_K в сообщении #1267175 писал(а):

физическое поле не просто математическое понятие, а особый вид материи, объективной реальности

Т.е. материальная среда всё-таки есть?

[realeugene]

Lermont в сообщении #1267176 писал(а):

Т.е. материальная среда всё-таки есть?

Этот вопрос исключительно философский. Но, так как электромагнитное поле не обладает многими привычными свойствами вещества, а термин "материальная среда" вызывает у неискушенных людей ошибочные ассоциации с каким-то веществом, твёрдым, жидким или, даже, газообразным (с чем и связан ваш вопрос "поле чего"), называть поле "материальной средой" давно уже неприлично. Например, к электромагнитному полю неприменимо понятие скорости. Вот, просто, у него нет такого свойства. Нельзя сказать, что сегодня какой-то кусок электромагнитного поля был "здесь", а завтра он будет "там", перемещаясь при этом со скоростью сколько-то там километров в час. Можно рассматривать скорость распространяющихся в электромагнитном поле волн, но для любого наблюдателя эти волны распространяются в вакууме всегда с одной и той же скоростью света.

-- 20.11.2017, 10:01 --

Lermont в сообщении #1267174 писал(а):

мне кажется, Вы недостаточно отчётливо представляете, что значит "поле". Возьму на себя смелость уточнить, что означает это понятие.

Это было с вашей стороны, действительно, очень смелое заявление. И очень наивное. Прогнозирую перенос вашей темы в Пургаторий.

[rustot]

Lermont в сообщении #1267174 писал(а):

Если между объектами — пустота, то никакое взаимодействие невозможно по определению, т.к. пустота есть отсутствие чего бы то ни было в принципе.

Нет, это не "по определению" а по каким то личным интуитивным представлениям "как быть должно" и "как быть не должно"

[rockclimber]

Вот что бывает с теми, кто не читает FAQ!
Что такое поле
Почему эфир больше не нужен

[Mikhail_K]

Lermont в сообщении #1267176 писал(а):

Т.е. материальная среда всё-таки есть?

Да, поле можно считать материальной средой - в том смысле, что оно есть объективно существующий физический объект. Просто, физики в большинстве своём не любят этих слов: материя, материальная среда. У физиков на них аллергия. Кроме того, надо понимать, что поле - в любом случае особый физический объект, не похожий на более обычные "материальные среды". Например, с ним нельзя связать систему отсчёта. Поэтому, говоря о материальности поля,
не нужно делать из этого каких-то выводов, которые были бы естественны для других материальных объектов и сред -
эти выводы рискуют оказаться неверными.

rockclimber в сообщении #1267197 писал(а):

Вот что бывает с теми, кто не читает FAQ!
Что такое поле
Почему эфир больше не нужен

Lermont, да, почитайте. И пусть Вас не собьёт с толку первое предложение "Поле - это функция". Потому что дальше там говорится: "Поле физическое - это не просто функция. Это физическая система."

[Eule_A]

По моему мнению, после того как раньше было высказано, что

Lermont в сообщении #1266334 писал(а):

Я <...> в физике ни бум-бум.

брать на себя смелость утверждать

Lermont в сообщении #1267174 писал(а):

мне кажется, Вы недостаточно отчётливо представляете, что значит "поле". Возьму на себя смелость уточнить, что означает это понятие.

это, по крайней мере, странно.

Lermont в сообщении #1267174 писал(а):

При этом само поле ни в коем случае не является неким объектом.

А ещё бывает так, что один термин в разных местах используется несколько по-разному. И неумение различать эти случаи говорит о многом.

Lermont в сообщении #1267174 писал(а):

Итак, векторное поле не есть объект, а есть характеристика некоего объекта. Если объекта — нет, это даёт нам основание усомниться либо в адекватности такого "поля", либо в истинности отсутствия характеризуемого им объекта. Таковы требования логики. В чём именно усомниться — решайте сами.

Ввиду того, что в логике есть утверждение, что из ложной посылки следует всё, что угодно, я усомнюсь в том, что Ваша квалификация позволяет делать какие-либо выводы в обсуждаемой области.

Lermont в сообщении #1267174 писал(а):

но я придерживаюсь другого мнения, согласно которому "иметь не одно значение — значит не иметь ни одного значения; если же у слов нет (определённых) значений, тогда утрачена всякая возможность рассуждать друг с другом, а в действительности — и с самим собой; ибо невозможно ничего мыслить, если не мыслить (каждый раз) что-нибудь одно" (курсив мой). Это Аристотель.

Апелляция к авторитету (причём уже не первая). Как аргумент в споре в науке не принимается. Это уже не говоря о том, что от Аристотеля некоторое время прошло, да и непогрешимым он не был.

Резюме: если Вы находитесь в разделе "Помогите решить/разобраться", то нужно именно разбираться, а не обличать, тем более, не обладая для этого достаточными знаниями. Вам достаточно подробно и компетентно разъяснили в этой теме понятие поля в физике. Учитывая наличие у Вас в активе темы про эфир, можно говорить, что Вы находитесь на грани получения предупреждения (правило I.1.д). Также должен напомнить Вам правило I.1.н относительно злоупотребления средствами выделения текста.

[Lermont]

realeugene в сообщении #1267189 писал(а):

Этот вопрос исключительно философский.

Философский в смысле гносеологический? Т.е. вопрос теории познания? Согласен на все 100%. Действительно, познавать ничто по определению невозможно, а также бессмысленно; познавать можно лишь что-то.

realeugene в сообщении #1267189 писал(а):

Но, так как электромагнитное поле не обладает многими привычными свойствами вещества, а термин "материальная среда" вызывает у неискушенных людей ошибочные ассоциации с каким-то веществом, твёрдым, жидким или, даже, газообразным (с чем и связан ваш вопрос "поле чего")

Я полагаю, что это проблема неискушённых людей, а не моя. Я не имею в виду вещество и не отождествляю материю с веществом, т.к. есть же ещё "физические поля", чем бы они не являлись.

realeugene в сообщении #1267189 писал(а):

Например, к электромагнитному полю неприменимо понятие скорости.

А к электрическому и магнитному по-отдельности? На 174-й странице 2-го тома Берклеевского курса физики (1971-1972 гг.) есть замечательная картинка, которая очень наглядно иллюстрирует скорость распространения электрического поля. Советую с ней ознакомиться.

realeugene в сообщении #1267189 писал(а):

Можно рассматривать скорость распространяющихся в электромагнитном поле волн, но для любого наблюдателя эти волны распространяются в вакууме всегда с одной и той же скоростью света.

Что-то я не пойму: волны распространяются в вакууме (в пустоте) или же в электромагнитном поле (в материальной среде)?

rustot в сообщении #1267192 писал(а):

Нет, это не "по определению" а по каким то личным интуитивным представлениям "как быть должно" и "как быть не должно"

Боюсь, что именно по определению, т.к. "ничто" — это определённо ничто, а "что-то" — это определённо что-то. Это называют законом тождества (см. выше), согласно которому А есть А и никак иначе.

Что касается интуиции, то в данном вопросе я больше склонен быть солидарен с Пуанкаре и Эйнштейном, чем с Вами:

(Оффтоп)

"Нам нужна способность, которая позволяла бы нам видеть цель издали, а эта способность есть интуиция. Она необходима для исследователя в выборе пути, она не менее необходима и для того, кто идёт по его следам и хочет знать, почему он избрал его" (Пуанкаре)

и

"Высшей задачей физика является поиск таких в высшей степени универсальных законов... из которых с помощью чистой дедукции можно получить картину мира. Не существует логического пути, ведущего к таким... законам. Они могут быть получены только при помощи интуиции, основанной на феномене, схожем с интеллектуальной любовью («Einfühlung») к объектам опыта" (Эйнштейн. Речь по случаю шестидесятилетия Планка, 1918 г.)

Это не апелляция к авторитету: я никого ни в чём не убеждаю, а просто излагаю свою позицию, облачённую в слова классиков, ибо, увы, не обладаю талантом столь лаконичного изложения мыслей.

Mikhail_K в сообщении #1267199 писал(а):

Кроме того, надо понимать, что поле - в любом случае особый физический объект, не похожий на более обычные "материальные среды". Например, с ним нельзя связать систему отсчёта.

Т.е. с произвольно выбранной точкой в пустом пространстве (не материальной точкой, а с геометрической) систему отсчёта связать можно (например, мысленно поместив туда наблюдателя), а с полем — нельзя?

Mikhail_K в сообщении #1267199 писал(а):

Поэтому, говоря о материальности поля, не нужно делать из этого каких-то выводов, которые были бы естественны для других материальных объектов и сред - эти выводы рискуют оказаться неверными.

Я не стремлюсь делать никаких выводов. Мой вопрос состоит в том, взаимодействуют ли тела через что-то (материальный посредник/агент) или же через ничто (пустоту).

Eule_A в сообщении #1267238 писал(а):

это, по крайней мере, странно.

Почему же? Векторное поле — понятие математическое, а не физическое.

Eule_A в сообщении #1267238 писал(а):

А ещё бывает так, что один термин в разных местах используется несколько по-разному.

А Вам не кажется это странным — использовать фундаментальные физические понятия, такие как "магнитное поле", "электрическое поле" и т.д. несколько по-разному?

Eule_A в сообщении #1267238 писал(а):

Ввиду того, что в логике есть утверждение, что из ложной посылки следует всё, что угодно

Это невозможно, и вот, почему. Дело в том, что в формальной (как в классической — "математической", так и в традиционной — "философской") логике отсутствует теория логического вывода (следования) как таковая. Александр Зиновьев, помнится, почти этого добился, но будучи связан по рукам и ногам концепцией формализма, был вынужден просто ввести соответствующую аксиоматику, как это делали многочисленные его предшественники. Поэтому ни из ложной, ни из истинной посылки в рамках формальной (экстенсиональной) логики ничего "следовать" не может до тех самых пор, пока не создана адекватная, непротиворечивая теория логического следования и не дано чёткое, однозначное определение тому, что есть это самое "следование". Полагаю, тот факт, что ни интуиционистская импликация Гейтинга, ни сильная и слабая Клини, ни внешняя и внутренняя Бочвара, Гёделя, Собочинского и т.д. не являются следованиями, Вам пояснять не нужно.

Eule_A в сообщении #1267238 писал(а):

Апелляция к авторитету (причём уже не первая). Как аргумент в споре в науке не принимается. Это уже не говоря о том, что от Аристотеля некоторое время прошло, да и непогрешимым он не был.

Т.е. закон тождества уже опровергнут? Жаль... Очень жаль.

Eule_A в сообщении #1267238 писал(а):

если Вы находитесь в разделе "Помогите решить/разобраться", то нужно именно разбираться, а не обличать, тем более, не обладая для этого достаточными знаниями.

Виноват. Совсем недавно на форуме. Возможно, следовало создать тему в дискуссионном разделе. С другой стороны могло бы случиться так, что кто-то из модераторов посчитал, что в теме нет ничего дискуссионного и что это "учебный вопрос уровня 10 класса школы", после чего ничтоже сумняшеся перенёс бы тему "по назначению". А так появилась хоть какая-то возможность более-менее прояснить ситуацию.

Резюмирую то, что мне удалось понять. Эфира нет, но есть электромагнитное поле. Что это такое — никто не знает, но точно знают, что оно — не эфир. Поле материально, когда нужно доказать ОТО и нематериально, когда нужно доказать СТО или то, что вся Вселенная соткана из эфира. Электромагнитные волны — это колебания ничто в ничём, описываемые уравнениями механики сплошных сред. И т.д. и т.п. В общем, всё ясно!

Благодарю всех за уделённое время!

[Pphantom]

Ну что ж, поскольку предупредительный выстрел в воздух не помог, по итогам темы: Lermont - предупреждение за агрессивное невежество.

В Пургаторий переезжать не будем, поскольку жаль отправлять туда труд нескольких участников, пытавшихся разъяснить ТС его заблуждения. Тем не менее продолжение темы мне кажется бесперспективным, так что тема закрыта.