Что такое поле?

[Backflip]

Я уже давно задаюсь вопросом, что такое поле в принцыпе, а, в частности, электромагнитное поле. Не найдя в Интернете ответа, спрашиваю у вас. Я понимаю, что электроманитное поле можно обнаружить, измерить, можно точно установить факт его существования, но можно ли сказать, что поле - это часть пространства, которая из-за влияния неких факторов (электрический заряд, массивный объект...) меняет свои физическин свойства?
Зарание спасибо за ответы!

[VladimirKalitvianski]

Переносить свойства поля на всё пространство, на мой взгляд, не очень хорошо. Вообще поле это уже некое обобщение силы в точке нахождения пробного заряда (член в уравнении движения) на все остальные точки пространства, что не всегда оправдано. Покуда поле является силовым членом в уравнении движения пробного заряда, проблем обычно нет. Но зачем говорить обо всём пространстве, если мы не можем поместить во все точки пробные заряды, которые чувствовали бы лишь данное поле?

[rustot]

изначально это просто один из способов описания сил. описываете с какой силой действовали БЫ все заряды на еще один заряд в разных точках пространства, если БЫ еще один заряд в этих точках был и получаете описание поля сил. но это вовсе не ответ на вопрос "почему как за счет чего и из чего состоит поле", а просто меняется на эквивалентный вопрос "почему как за счет чего и из чего состоит сила", шило на мыло и яснее не стало. поэтому что "поле потому-что силы" что "силы потому-что поле" вопрос вкуса. а окончательного ответа нет и не будет, потому-что любое объяснение вызывает как минимум столько же новых вопросов. "поле потому-что сепульки" - "а почему сепульки?"

[VladimirKalitvianski]

rustot в сообщении #752642 писал(а):

изначально это просто один из способов описания сил. описываете с какой силой действовали БЫ все заряды на еще один заряд в разных точках пространства, если БЫ еще один заряд в этих точках был и получаете описание поля сил. но это вовсе не ответ на вопрос "почему как за счет чего и из чего состоит поле", а просто меняется на эквивалентный вопрос "почему как за счет чего и из чего состоит сила", шило на мыло и яснее не стало. поэтому что "поле потому-что силы" что "силы потому-что поле" вопрос вкуса. а окончательного ответа нет и не будет, потому-что любое объяснение вызывает как минимум столько же новых вопросов. "поле потому-что сепульки" - "а почему сепульки?"

Вообще-то понятно, почему поле - ведь пробную частицу мы можем поместить где угодно в пространстве. Кроме того, помните металлические опилки вокруг магнита? Они "рисуют" силовые линии. Но фокус с полем в том, что пока источник массивный, мы пишем "уравнения поля" только с ним и это поле подставляем в уравнение движения слабенького и маленького пробного заряда, а когда заряды соизмеримы и по абсолютиной величне, и по массе, то сила (поле) получается зависит от относительного их расстояния, а не от абсолютных координат пространства. То есть, сила в уравнениях первичнее понятия "поля".

[Munin]

Backflip в сообщении #752619 писал(а):

Я уже давно задаюсь вопросом, что такое поле в принцыпе, а, в частности, электромагнитное поле. Не найдя в Интернете ответа, спрашиваю у вас.

Поле - это некоторая физическая сущность, находящаяся везде в пространстве, и имеющая физические свойства.

Backflip в сообщении #752619 писал(а):

можно ли сказать, что поле - это часть пространства, которая из-за влияния неких факторов (электрический заряд, массивный объект...) меняет свои физическин свойства?

Принято в физике говорить, что пространство - одно, а полей может быть много. Есть поле электрическое, есть магнитное (вместе взятые, они называются электромагнитным), есть гравитационное, есть ещё несколько полей в квантовой физике. То есть, удобней считать, что поле - это не пространство, а сущность в пространстве.

VladimirKalitvianski в сообщении #752621 писал(а):

Но зачем говорить обо всём пространстве, если мы не можем поместить во все точки пробные заряды, которые чувствовали бы лишь данное поле?

Вы прекрасно знаете зачем: у поля есть свои энергия и импульс. Но вместо того, чтобы сказать правду, вы предпочитаете запутать спрашивающего, который знает меньше вас, и обратился за помощью.

VladimirKalitvianski в сообщении #752656 писал(а):

То есть, сила в уравнениях первичнее понятия "поля".

Нет, первична собственная динамика поля.

[VladimirKalitvianski]

Цитата:

Вы прекрасно знаете зачем: у поля есть свои энергия и импульс. Но вместо того, чтобы сказать правду, вы предпочитаете запутать спрашивающего, который знает меньше вас, и обратился за помощью.
...
Нет, первична собственная динамика поля.

Энергия и импульс поля имеют физический смысл, если рассматривается только распространяющееся поле (излучение). Динамика "ближнего" поля целиком определяется динамикой зарядов и не имеет уже такого "самостоятельного" значения, как излученное поле, на мой взгляд.

[Munin]

VladimirKalitvianski в сообщении #752696 писал(а):

Энергия и импульс поля имеют физический смысл, если рассматривается только распространяющееся поле (излучение).

Нет, не только. Энергия есть и в заряженном конденсаторе, и в катушке с током. Импульс - см. опыт с конденсатором в магнитном поле.

VladimirKalitvianski в сообщении #752696 писал(а):

Динамика "ближнего" поля целиком определяется динамикой зарядов и не имеет уже такого "самостоятельного" значения, как излученное поле, на мой взгляд.

Значит, ваш взгляд страдает недовыученностью стандартного вузовского курса. Странно, что вы с такими пробелами куда-то в квантовую теорию порываетесь.

[VladimirKalitvianski]

Munin в сообщении #752698 писал(а):

VladimirKalitvianski в сообщении #752696 писал(а):

Энергия и импульс поля имеют физический смысл, если рассматривается только распространяющееся поле (излучение).

Нет, не только. Энергия есть и в заряженном конденсаторе, и в катушке с током. Импульс - см. опыт с конденсатором в магнитном поле.

Это верно, но это есть энергия взаимодействия/движения зарядов, так что можно обойтись и без поля.

Цитата:

VladimirKalitvianski в сообщении #752696 писал(а):

Динамика "ближнего" поля целиком определяется динамикой зарядов и не имеет уже такого "самостоятельного" значения, как излученное поле, на мой взгляд.

Значит, ваш взгляд страдает недовыученностью стандартного вузовского курса. Странно, что вы с такими пробелами куда-то в квантовую теорию порываетесь.

Хорошо, я скажу более "радикальней" - динамика излучения тоже определяется динамикой зарядов. Возьмите заданное движение зарядов, разложите получающееся поле по стоячим волнам и посмотрите на уравнения амплитуд гармоник поля. Это осцилляторы с вынуждающей силой, определяемой мгновенными значениями переменных зарядов. Поскольку это поле попадает в уравнения движения пробного заряда, то это есть по сути мгновенное силовое воздействие зарядов источника на пробный заряд. Запаздывание получается из-за суперпозиции мгновенных сил с переменными амплитудами.

[Munin]

VladimirKalitvianski в сообщении #752706 писал(а):

Хорошо, я скажу более "радикальней" - динамика излучения тоже определяется динамикой зарядов.

И будете неправы. В вакууме динамика поля есть, а динамики зарядов нет никакой.

И почему вы выступаете со своими дикими взглядами в теме, где совершенно другой человек задал совершенно другой вопрос? Возьмите и заведите свою тему, получите там заслуженно по мордам, и больше не высовывайтесь. А людям, осваивающим науку, не мешайте! У вас совесть есть?

[VladimirKalitvianski]

(Оффтоп)

Я на Вас, Munin, нажалуюсь за Вашу грубость и оффтопик. Слово "Вы" пишется с большой буквы, и по мордам я никому не позволю. Не позволю также указывать мне "не высовывайтесь".

Гармоника стоячей волны существует всегда и везде - "во всем пространстве", а не только там, где есть накачивающие её заряды, это книжная истина, а не моя дикость. Так что я прав.

[Aritaborian]

(VladimirKalitvianski)

VladimirKalitvianski в сообщении #752714 писал(а):

Слово "Вы" пишется с большой буквы

Ничего подобного.

(Munin)

Не подумайте, что встреваю в дискуссию. Просто не мог пройти мимо машущей кулаками безграмотности.

[Munin]

VladimirKalitvianski в сообщении #752714 писал(а):

Гармоника стоячей волны существует всегда и везде - "во всем пространстве", а не только там, где есть накачивающие её заряды, это книжная истина, а не моя дикость. Так что я прав.

Из первого второе не следует.

[myhand]

VladimirKalitvianski в сообщении #752696 писал(а):

Динамика "ближнего" поля целиком определяется динамикой зарядов и не имеет уже такого "самостоятельного" значения, как излученное поле, на мой взгляд.

Теория поля - это теория, основанная на принципе близкодействия. То, что происходит (продолжая ваш пример в области классической физики) с характеристиками поля в данной точке (пространства-времени) - определяется тем, как у нас обстоят дела с этими характеристиками в окрестности этой точки (и есть-ли там заряды). Ваше разделение на "ближнее" поле и поле излучения - совершенно произвольно и не имеет принципиального характера.

Не имеет "самостоятельного значения" концепция поля в электростатике и магнитостатике. Или в теории гравитации Ньютона. Эти теории основаны на другом принципе - дальнодействия, мгновенного взаимодействия на расстоянии. Там все характеристики вводимых "полей" - чисто вспомогательные математические конструкции.

В принципе, такой подход может быть обобщен и для релятивистских теорий ("запаздывающее дальнодействие", см. электродинамика Уилера-Фейнмана). Но тогда тоже придется отказаться от "самостоятельного значения" для поля в целом. Полностью, как в нерелятивистской физике. Никакого "поля излучения" - это математический крокодил чисто для удобства расчетов.

[Aer]

VladimirKalitvianski в сообщении #752706 писал(а):

Это верно, но это есть энергия взаимодействия/движения зарядов, так что можно обойтись и без поля.

VladimirKalitvianski, замечание за пропаганду безграмотности.

См, например, Медведев Б.В., Начала теоретической физики. Часть II. Параграф 6. Взаимодействие в теории относительности. Неизбежность понятия поля.

Munin, прошу Вас и в таких ситуациях соблюдать корректность.

[migmit]

Backflip в сообщении #752619 писал(а):

Я уже давно задаюсь вопросом, что такое поле в принцыпе, а, в частности, электромагнитное поле.

Есть два вопроса, которые без дополнений совершенно бессмысленны. Это "что такое X?" и "почему Y?"

В каждом из этих случаев нужно оговаривать, в каких терминах желателен ответ. В бытовом разговоре, как правило, это выводится из контекста. В данном случае контекста нет.

Полагаю, ответ "поле — это набор векторов, по одному в каждой точке пространства" вас, вероятно, не устроит. Хотя бы потому, что уж его-то вы в интернете должны были встретить. Попробуйте указать, что именно вас в нём не устраивает, в каких терминах вы хотите получить ответ. Тогда можно будет что-то обсуждать предметно.