). [ ]

Cara termudah adalah dengan memvisualisasikan medan (bila menyangkut, misalnya, medan fundamental yang tidak memiliki sifat mekanis langsung yang jelas) sebagai gangguan (penyimpangan dari keseimbangan, gerakan) dari beberapa media kontinu (hipotetis atau hanya imajiner) yang memenuhi seluruh ruang. Misalnya, sebagai deformasi media elastis, persamaan gerak yang bertepatan dengan atau dekat dengan persamaan bidang bidang yang lebih abstrak yang ingin kita visualisasikan. Secara historis, media semacam itu disebut eter, tetapi kemudian istilah itu hampir tidak digunakan lagi, dan bagian makna fisiknya yang tersirat bergabung dengan konsep medan itu sendiri. Namun demikian, untuk pemahaman visual mendasar dari konsep medan fisik secara umum, representasi seperti itu berguna, mengingat bahwa dalam kerangka fisika modern, pendekatan seperti itu biasanya diterima pada umumnya hanya sebagai ilustrasi.

Medan fisik, oleh karena itu, dapat dicirikan sebagai sistem dinamis terdistribusi dengan jumlah derajat kebebasan yang tak terbatas.

Peran variabel medan untuk medan fundamental sering dimainkan oleh potensial (skalar, vektor, tensor), kadang-kadang dengan besaran yang disebut kekuatan medan. (Untuk medan terkuantisasi, dalam arti tertentu, operator yang sesuai juga merupakan generalisasi dari konsep klasik variabel medan).

Juga bidang dalam fisika mereka menyebut kuantitas fisik, dianggap tergantung pada tempat: sebagai satu set lengkap, secara umum, dari nilai yang berbeda dari kuantitas ini untuk semua titik dari beberapa benda kontinu yang diperpanjang - media kontinu, yang dijelaskan dalam totalitas keadaan atau gerakan tubuh yang diperluas ini. Contoh bidang tersebut mungkin:

• suhu (secara umum, berbeda pada titik yang berbeda, serta pada waktu yang berbeda) dalam media tertentu (misalnya, dalam kristal, cairan atau gas) - medan suhu (skalar),
• kecepatan semua elemen volume cairan tertentu adalah medan vektor kecepatan,
• bidang vektor perpindahan dan bidang tegangan tensor selama deformasi benda elastis.

Dinamika bidang-bidang tersebut juga dijelaskan oleh persamaan diferensial parsial, dan secara historis, sejak abad ke-18, bidang-bidang itulah yang pertama kali dipertimbangkan dalam fisika untuk pertama kalinya.

Konsep modern medan fisik tumbuh dari gagasan medan elektromagnetik, pertama kali diwujudkan secara fisik beton dan relatif dekat dengan bentuk modern oleh Faraday, secara matematis secara konsisten diterapkan oleh Maxwell - awalnya menggunakan model mekanik dari media kontinu hipotetis - eter, tetapi kemudian melampaui penggunaan model mekanis.

Bidang dasar

Di antara bidang-bidang dalam fisika, yang disebut yang fundamental dibedakan. Ini adalah bidang-bidang yang, menurut paradigma bidang fisika modern, membentuk dasar dari gambaran fisik dunia, semua bidang dan interaksi lainnya diturunkan darinya. Mereka mencakup dua kelas utama bidang yang berinteraksi satu sama lain:

• bidang fermionik fundamental, terutama mewakili dasar fisik untuk deskripsi materi,
• medan bosonik dasar (termasuk gravitasi, yang merupakan medan pengukur tensor), yang merupakan perluasan dan pengembangan dari konsep medan gravitasi elektromagnetik dan gravitasi Newtonian Maxwell; teori didasarkan pada mereka.

Ada teori (misalnya, teori string, berbagai teori penyatuan lainnya), di mana peran bidang fundamental ditempati oleh beberapa lainnya, bahkan lebih mendasar dari sudut pandang teori, bidang, atau objek ini (dan bidang fundamental saat ini muncul atau seharusnya muncul dalam teori-teori ini dalam beberapa perkiraan sebagai konsekuensi "fenomenologis"). Namun, teori tersebut belum cukup dikonfirmasi atau diterima secara umum.

Cerita

Secara historis, di antara medan fundamental, medan yang bertanggung jawab atas elektromagnetik (medan listrik dan magnet, kemudian digabungkan menjadi medan elektromagnetik) dan interaksi gravitasi pertama kali ditemukan (tepatnya sebagai medan fisik). Bidang-bidang ini telah ditemukan dan dipelajari dengan cukup rinci dalam fisika klasik. Awalnya, bidang-bidang ini (dalam kerangka teori gravitasi Newton, elektrostatika dan magnetostatika) mencari sebagian besar fisikawan daripada sebagai objek matematika formal yang diperkenalkan untuk kenyamanan formal, dan bukan sebagai realitas fisik yang lengkap, meskipun ada upaya pemahaman fisik yang lebih dalam. , yang, bagaimanapun, tetap agak kabur atau tidak menghasilkan buah yang sangat signifikan. Tetapi dimulai dengan Faraday dan Maxwell, pendekatan medan (dalam hal ini, medan elektromagnetik) sebagai realitas fisik yang sepenuhnya bermakna mulai diterapkan secara sistematis dan sangat bermanfaat, termasuk terobosan signifikan dalam perumusan matematis dari ide-ide ini.

Di sisi lain, seiring berkembangnya mekanika kuantum, semakin jelas bahwa materi (partikel) memiliki sifat-sifat yang secara teoritis melekat pada medan.

Kondisi saat ini

Dengan demikian, ternyata gambaran fisik dunia dapat direduksi pada dasarnya menjadi medan terkuantisasi dan interaksinya.

Sampai batas tertentu, terutama dalam kerangka formalisme integrasi jalur dan diagram Feynman, gerakan yang berlawanan juga terjadi: medan dapat direpresentasikan sampai batas tertentu sebagai partikel yang hampir klasik (lebih tepatnya, sebagai superposisi dari jumlah tak terhingga dari hampir klasik. partikel bergerak di sepanjang semua lintasan yang dapat dibayangkan), dan interaksi medan satu sama lain - sebagai kelahiran dan penyerapan satu sama lain oleh partikel (juga dengan superposisi dari semua varian yang dapat dibayangkan). Dan meskipun pendekatan ini sangat indah, nyaman dan memungkinkan dalam banyak cara untuk kembali secara psikologis ke gagasan tentang partikel yang memiliki lintasan yang terdefinisi dengan baik, namun pendekatan ini tidak dapat membatalkan pandangan lapangan dari hal-hal dan bahkan bukan merupakan alternatif yang sepenuhnya simetris untuk itu (dan karena itu masih lebih dekat dengan yang indah, nyaman secara psikologis dan praktis, tetapi masih hanya perangkat formal, daripada konsep yang sepenuhnya independen). Ada dua poin penting di sini:

1. prosedur superposisi sama sekali tidak dapat dijelaskan "secara fisik" dalam istilah partikel yang benar-benar klasik, itu baru saja ditambahkan ke gambaran "sel darah" yang hampir klasik, bukan elemen organiknya; pada saat yang sama, dari sudut pandang lapangan, superposisi ini memiliki interpretasi yang jelas dan alami;
2. partikel itu sendiri, bergerak sepanjang satu lintasan terpisah dalam formalisme integral lintasan, meskipun sangat mirip dengan yang klasik, masih belum sepenuhnya klasik: dengan gerak klasik biasa sepanjang lintasan tertentu dengan momentum tertentu dan berkoordinasi pada setiap momen tertentu , bahkan untuk satu-satunya lintasan - Anda harus menambahkan konsep fase (yaitu, beberapa sifat gelombang), yang sama sekali asing dengan pendekatan ini dalam bentuknya yang murni, dan momen ini (walaupun benar-benar dikurangi menjadi minimum dan cukup mudah untuk tidak memikirkannya) juga tidak memiliki interpretasi internal organik; dan dalam kerangka pendekatan lapangan yang biasa, interpretasi seperti itu kembali ada, dan sekali lagi organik.

Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa pendekatan integrasi jalur, meskipun sangat nyaman secara psikologis (setelah semua, katakanlah, partikel titik dengan tiga derajat kebebasan jauh lebih sederhana daripada bidang dimensi tak terbatas yang menggambarkannya) dan telah membuktikan produktivitas praktis, tetapi masih hanya yang pasti reformulasi, meskipun agak radikal, konsep lapangan, dan bukan alternatifnya.

Dan meskipun dalam kata-kata dalam bahasa ini semuanya terlihat sangat "selular" (misalnya: "interaksi partikel bermuatan dijelaskan oleh pertukaran partikel lain - pembawa interaksi" atau "penolakan timbal balik dua elektron disebabkan oleh pertukaran foton virtual di antara mereka"), namun, di balik ini ada realitas lapangan yang khas, seperti perambatan gelombang, meskipun cukup tersembunyi demi menciptakan skema perhitungan yang efektif, dan dalam banyak hal memberikan peluang tambahan untuk pemahaman kualitatif.

Daftar bidang dasar

Medan bosonik fundamental (medan - pembawa interaksi fundamental)

Bidang-bidang ini dalam kerangka model standar adalah bidang pengukur. Jenis-jenis berikut diketahui:

• lemah listrik
  • Medan elektromagnetik (lihat juga Foton)
  • Medan - pembawa interaksi lemah (lihat juga boson W dan Z)
• bidang gluon (lihat juga Gluon)

Bidang hipotetis

Hipotetis dalam arti luas dapat dianggap sebagai objek teoretis apa pun (misalnya, bidang) yang dijelaskan oleh teori yang tidak mengandung kontradiksi internal, tidak secara eksplisit bertentangan dengan pengamatan dan pada saat yang sama mampu memberikan konsekuensi yang dapat diamati yang memungkinkan untuk membuat pilihan yang mendukung teori-teori ini dibandingkan dengan yang sekarang diterima. Di bawah ini kita akan berbicara (dan ini umumnya sesuai dengan pemahaman istilah yang biasa) terutama tentang hipotetisitas dalam pengertian yang lebih sempit dan lebih ketat ini, yang menyiratkan validitas dan falsifiabilitas asumsi yang kita sebut hipotesis.

Dalam fisika teoretis, banyak bidang hipotetis yang berbeda dipertimbangkan, yang masing-masing termasuk dalam teori spesifik yang sangat spesifik (dalam hal jenis dan sifat matematisnya, bidang ini dapat sepenuhnya atau hampir sama dengan bidang non-hipotesis yang diketahui, dan dapat berbeda kurang lebih kuat; dalam kedua kasus, hipotetisitas mereka berarti bahwa mereka belum diamati dalam kenyataan, belum ditemukan secara eksperimental; dalam kaitannya dengan beberapa bidang hipotetis, pertanyaannya mungkin apakah mereka dapat diamati secara prinsip, dan bahkan apakah mereka bisa ada sama sekali - misalnya, jika teori di mana mereka hadir tiba-tiba ternyata tidak konsisten secara internal).

Pertanyaan tentang apa yang harus dianggap sebagai kriteria yang memungkinkan seseorang untuk mentransfer bidang tertentu dari kategori hipotetis ke kategori nyata agak tipis, karena konfirmasi teori tertentu dan realitas objek tertentu yang terkandung di dalamnya seringkali lebih atau kurang langsung. Dalam hal ini, masalah biasanya bermuara pada kesepakatan yang masuk akal dari komunitas ilmiah (yang anggotanya kurang lebih mengetahui tingkat konfirmasi sebenarnya).

Bahkan dalam teori yang dianggap cukup terkonfirmasi, ada tempat untuk bidang hipotetis (di sini kita berbicara tentang fakta bahwa bagian yang berbeda dari teori telah diuji dengan berbagai tingkat ketelitian, dan beberapa bidang yang memainkan peran penting di dalamnya. pada prinsipnya belum memanifestasikan dirinya secara pasti dalam percobaan, yaitu, untuk saat ini mereka terlihat persis seperti hipotesis yang diciptakan untuk tujuan teoretis tertentu, sementara bidang lain yang muncul dalam teori yang sama telah dipelajari dengan cukup baik untuk membicarakannya. sebagai kenyataan).

Contoh bidang hipotetis semacam itu adalah bidang Higgs, yang penting dalam Model Standar, bidang lain yang sama sekali tidak hipotetis, dan model itu sendiri, meskipun dengan peringatan yang tak terhindarkan, dianggap menggambarkan realitas (setidaknya untuk sejauh mana realitas diketahui).

Ada banyak teori yang mengandung bidang-bidang yang (sejauh ini) belum pernah diamati, dan kadang-kadang teori-teori ini sendiri memberikan perkiraan sedemikian rupa sehingga bidang-bidang hipotetis mereka tampaknya (karena kelemahan manifestasinya, yang mengikuti dari teori itu sendiri) dan pada prinsipnya tidak dapat ditemukan di masa mendatang (misalnya, bidang torsi). Teori-teori semacam itu (jika tidak mengandung, selain secara praktis tidak dapat diverifikasi, juga sejumlah konsekuensi yang lebih mudah diverifikasi) tidak dianggap sebagai kepentingan praktis, kecuali beberapa cara baru yang tidak sepele untuk mengujinya muncul, yang memungkinkan untuk melewati yang jelas. keterbatasan. Kadang-kadang (seperti, misalnya, dalam banyak teori gravitasi alternatif - misalnya, bidang Dicke) bidang hipotetis semacam itu diperkenalkan, tentang kekuatan yang teori itu sendiri tidak dapat mengatakan apa-apa (misalnya, konstanta kopling bidang ini dengan orang lain tidak diketahui dan dapat sebesar , dan sewenang-wenang kecil); mereka biasanya juga tidak terburu-buru untuk menguji teori semacam itu (karena ada banyak teori seperti itu, dan masing-masing dari mereka belum membuktikan kegunaannya dengan cara apa pun, dan bahkan secara formal tidak dapat dipalsukan), kecuali ketika salah satu dari mereka tidak mulai terlihat. menjanjikan untuk beberapa alasan. penyelesaian beberapa kesulitan saat ini (namun, menyaring teori berdasarkan non-falsifiability - terutama karena konstanta tak tentu - terkadang ditolak di sini, karena teori bagus yang serius terkadang dapat diuji dengan harapan bahwa efeknya akan ditemukan, meskipun tidak ada jaminan untuk ini; ini terutama benar ketika ada sedikit teori kandidat sama sekali, atau beberapa di antaranya terlihat sangat menarik secara fundamental; juga, dalam kasus di mana dimungkinkan untuk menguji teori dari kelas yang luas semua sekaligus sesuai dengan parameter yang diketahui, tanpa mengeluarkan upaya khusus untuk menguji masing-masing secara terpisah).

Perlu juga dicatat bahwa merupakan kebiasaan untuk menyebut hipotetis hanya bidang-bidang yang tidak memiliki manifestasi yang dapat diamati sama sekali (atau tidak memiliki cukup, seperti dalam kasus bidang Higgs). Jika keberadaan medan fisik ditetapkan dengan kuat oleh manifestasinya yang dapat diamati, dan kita hanya berbicara tentang meningkatkan deskripsi teoretisnya (misalnya, tentang mengganti medan gravitasi Newton dengan medan tensor metrik dalam relativitas umum), maka itu adalah biasanya tidak diterima untuk berbicara tentang satu atau yang lain sebagai hipotetis (walaupun untuk situasi awal dalam relativitas umum orang dapat berbicara tentang sifat hipotetis dari sifat tensor medan gravitasi).

Sebagai kesimpulan, kami menyebutkan bidang-bidang semacam itu, yang jenisnya agak tidak biasa, yaitu, secara teoritis cukup masuk akal, tetapi tidak ada bidang jenis seperti itu yang pernah diamati dalam praktik (dan dalam beberapa kasus, pada tahap awal pengembangan teori mereka, keraguan tentang konsistensinya bisa muncul). Ini, pertama-tama, harus mencakup bidang tachyon. Sebenarnya, bidang tachyon lebih bisa disebut hanya berpotensi hipotetis (yaitu, tidak mencapai status .) tebakan terpelajar), karena ada teori spesifik yang diketahui di mana mereka memainkan peran yang kurang lebih penting, misalnya, bidang spinor.

Sebuah medan didefinisikan di seluruh ruang jika itu adalah medan fundamental. Bidang seperti bidang kecepatan aliran cairan atau bidang deformasi kristal didefinisikan pada wilayah ruang yang diisi dengan media yang sesuai.

Dalam presentasi modern, ini biasanya terlihat seperti medan pada (dalam) ruang-waktu, sehingga ketergantungan variabel medan pada waktu dianggap hampir sama dengan ketergantungan pada koordinat spasial.

Terlepas dari adanya konsep alternatif atau interpretasi ulang yang kurang lebih jauh dari versi standarnya, yang, bagaimanapun, belum dapat memperoleh keuntungan yang menentukan atas itu atau bahkan kesetaraan dengannya (tanpa, sebagai suatu peraturan, melampaui fenomena yang agak marjinal dari ujung tombak fisika teoretis), atau, sebagai suatu peraturan, untuk bergerak terlalu jauh darinya, meninggalkannya secara keseluruhan (sejauh ini) di tempat sentral.

Berbeda dengan kelas bidang fisik dari fisika kontinum yang disebutkan di bawah ini, yang memiliki sifat agak visual dalam dirinya sendiri, yang disebutkan lebih lanjut dalam artikel.

Untuk berbagai alasan historis, tidak sedikit di antaranya adalah bahwa konsep eter secara psikologis menyiratkan implementasi yang cukup spesifik yang dapat memberikan konsekuensi yang dapat diverifikasi secara eksperimental, namun, pada kenyataannya, konsekuensi non-sepele yang dapat diamati secara fisik dari beberapa model ini tidak ditemukan, sementara konsekuensi dari eksperimen lain secara langsung bertentangan, sehingga konsep eter nyata secara fisik secara bertahap diakui sebagai berlebihan, dan dengan itu istilah itu sendiri tidak digunakan dalam fisika. Alasan berikut memainkan peran penting dalam hal ini: di puncak diskusi tentang penerapan konsep eter pada deskripsi "materi" medan elektromagnetik, "partikel" dianggap sebagai objek yang secara fundamental berbeda, oleh karena itu pergerakannya melalui ruang yang dipenuhi eter tampak tidak terpikirkan atau dibayangkan dengan kesulitan besar; selanjutnya, alasan ini pada dasarnya tidak ada lagi karena fakta bahwa materi dan partikel mulai digambarkan juga sebagai objek medan, tetapi pada saat ini kata eter sudah hampir dilupakan sebagai konsep sebenarnya dari fisika teoretis.

Meskipun dalam beberapa karya ahli teori modern terkadang penggunaan konsep eter lebih dalam - lihat Polyakov A.M. "Mengukur medan dan string".

Keadaan dan gerakan dapat berarti posisi makroskopik dan gerakan mekanis dari volume dasar tubuh, dan mungkin juga ketergantungan pada koordinat spasial dan perubahan dari waktu ke waktu dalam jumlah yang bersifat seperti arus listrik, suhu, konsentrasi zat tertentu. zat, dll.

Substansi itu, tentu saja, telah diketahui sebelumnya, tetapi untuk waktu yang lama sama sekali tidak jelas bahwa konsep medan dapat relevan dengan deskripsi zat (yang dijelaskan terutama "secara sel"). Dengan demikian, konsep medan fisik dan peralatan matematika yang sesuai secara historis dikembangkan pertama kali dalam kaitannya dengan medan elektromagnetik dan gravitasi.

Kecuali dalam kasus-kasus di mana bahkan pertimbangan yang paling kabur pun mengarah pada penemuan yang serius, karena hal itu berfungsi sebagai insentif untuk penelitian eksperimental yang mengarah pada penemuan mendasar, seperti dalam penemuan Oersted tentang pembangkitan medan magnet oleh arus listrik.

Petrus Galison. Jam Einstein, peta Poincaré: kerajaan waktu. - 2004. - H. 389. - ISBN 9780393326048.
Lihat artikel oleh Poincaré "Electron Dynamics", bagian VIII (A. Poincaré. Selected Works, vol. 3. M., Nauka, 1974), laporan oleh M. Planck (M. Planck. Selected Works. M., Nauka, 1975) .) dan artikel Einstein dan Laube “Tentang gaya-gaya ponderomotive”, 3 “Kesetaraan aksi dan reaksi” (A. Einstein. Kumpulan makalah ilmiah, vol. 1. M., Nauka, 1965.) (semua untuk tahun 1908).

Beberapa sifat persamaan medan telah dijelaskan berdasarkan prinsip yang cukup umum, seperti invarian Lorentz dan prinsip kausalitas. Jadi prinsip kausalitas dan prinsip keterbatasan kecepatan rambat interaksi mensyaratkan bahwa persamaan diferensial yang menggambarkan medan dasar termasuk dalam tipe hiperbolik.

Pernyataan-pernyataan ini benar untuk bidang dasar tipe tachyon. Sistem makroskopik yang memiliki sifat bidang tachyon tidak jarang; hal yang sama dapat diasumsikan tentang jenis eksitasi tertentu dalam kristal umn (dalam kedua kasus, tempat kecepatan cahaya ditempati oleh kuantitas lain).

Ini adalah gambaran dari situasi yang ada pada saat ini. Tentu saja, mereka tidak menyiratkan ketidakmungkinan mendasar dari munculnya teori-teori yang cukup termotivasi yang mencakup bidang-bidang eksotis seperti itu di masa depan (namun, kemungkinan seperti itu tidak boleh dianggap terlalu mungkin).

parameter gerakan mereka (kecepatan, momentum, momentum sudut), mengubah energi mereka, melakukan pekerjaan, dll. Dan itu umumnya jelas dan dapat dimengerti. Namun, dengan mempelajari sifat listrik dan magnet, muncul pemahaman bahwa muatan listrik dapat saling berinteraksi tanpa kontak langsung. Dalam hal ini, kita tampaknya bergerak dari konsep aksi jarak pendek ke aksi jarak jauh tanpa kontak. Hal ini menyebabkan konsep lapangan.

Definisi formal dari konsep ini terdengar seperti ini: bentuk khusus materi disebut medan fisik, menghubungkan partikel (benda) materi ke dalam sistem tunggal dan mentransmisikan aksi beberapa partikel ke partikel lain dengan kecepatan terbatas. Benar, seperti yang telah kita catat, definisi seperti itu terlalu umum dan tidak selalu menentukan esensi praktis yang dalam dan konkret dari konsep tersebut. Fisikawan hampir tidak meninggalkan gagasan interaksi kontak fisik benda dan memperkenalkan model seperti "cairan" listrik dan magnet untuk menjelaskan berbagai fenomena, untuk perambatan getaran mereka menggunakan gagasan getaran mekanis partikel medium - model eter, cairan optik, kalori, flogiston dalam fenomena termal, menggambarkannya juga dari sudut pandang mekanis, dan bahkan ahli biologi memperkenalkan "kekuatan hidup" untuk menjelaskan proses dalam organisme hidup. Semua ini tidak lain adalah upaya untuk menggambarkan transmisi tindakan melalui media material ("mekanis").

Namun, karya Faraday (secara eksperimental), Maxwell (secara teoritis) dan banyak ilmuwan lain telah menunjukkan bahwa ada medan elektromagnetik (termasuk dalam ruang hampa) dan mereka mengirimkan osilasi elektromagnetik. Ternyata cahaya tampak adalah osilasi elektromagnetik yang sama dalam rentang frekuensi osilasi tertentu. Ditemukan bahwa gelombang elektromagnetik dibagi menjadi beberapa jenis dalam skala osilasi: gelombang radio (10 3 - 10 -4), gelombang cahaya (10 -4 - 10 -9 m), IR (5 × 10 -4 - 8 × 10 -7 m), UV (4 × 10 -7 - 10 -9 m), Sinar-X (2 × 10 -9 - 6 × 10 -12 m), radiasi (< 6 ×10 -12 м).

Diyakini bahwa medan gravitasi dan listrik bekerja secara independen dan dapat hidup berdampingan di setiap titik di ruang angkasa secara bersamaan tanpa mempengaruhi satu sama lain. Gaya total yang bekerja pada partikel uji dengan muatan q dan massa m dapat dinyatakan sebagai jumlah vektor dan . Tidak masuk akal untuk menjumlahkan vektor karena mereka memiliki dimensi yang berbeda. Pengenalan konsep medan elektromagnetik dalam elektrodinamika klasik dengan transfer interaksi dan energi melalui perambatan gelombang melalui ruang, memungkinkan untuk menjauh dari representasi mekanis eter. Dalam pandangan lama, konsep eter sebagai sejenis medium yang menjelaskan transfer aksi kontak gaya dibantah baik secara eksperimental oleh eksperimen Michelson dalam mengukur kecepatan cahaya, dan, terutama, oleh teori relativitas Einstein. Melalui bidang, ternyata dimungkinkan untuk menggambarkan interaksi fisik, yang pada kenyataannya, karakteristik umum untuk berbagai jenis bidang dirumuskan, yang kami bicarakan di sini. Benar, perlu dicatat bahwa sekarang gagasan eter sebagian dihidupkan kembali oleh beberapa ilmuwan berdasarkan konsep vakum fisik.

Jadi setelah gambaran mekanis, pada saat itu gambaran elektromagnetik dunia baru terbentuk. Ini dapat dianggap sebagai perantara dalam kaitannya dengan ilmu alam modern. Kami mencatat beberapa karakteristik umum dari paradigma ini. Karena itu tidak hanya mencakup ide-ide tentang medan, tetapi juga data baru yang muncul pada saat itu tentang elektron, foton, model nuklir atom, hukum struktur kimia zat dan pengaturan unsur-unsur dalam sistem periodik Mendeleev. , dan sejumlah hasil lain di sepanjang jalur pemahaman alam, maka, tentu saja, konsep ini juga mencakup gagasan mekanika kuantum dan teori relativitas, yang akan dibahas nanti.

Hal utama dalam representasi ini adalah kemampuan untuk menggambarkan sejumlah besar fenomena berdasarkan konsep bidang. Ditetapkan, berbeda dengan gambaran mekanis, bahwa materi tidak hanya ada dalam bentuk materi, tetapi juga dalam bentuk medan. Interaksi elektromagnetik berdasarkan representasi gelombang cukup meyakinkan menggambarkan tidak hanya medan listrik dan magnet, tetapi juga fenomena optik, kimia, termal dan mekanik. Metodologi representasi bidang materi juga dapat digunakan untuk memahami bidang yang sifatnya berbeda. Upaya telah dilakukan untuk menghubungkan sifat sel dari objek mikro dengan sifat gelombang dari proses. Ditemukan bahwa "pembawa" interaksi medan elektromagnetik adalah foton, yang sudah mematuhi hukum mekanika kuantum. Upaya sedang dilakukan untuk menemukan graviton sebagai pembawa medan gravitasi.

Namun, terlepas dari kemajuan signifikan dalam pengetahuan tentang dunia di sekitar kita, gambar elektromagnetik tidak bebas dari kekurangan. Dengan demikian, tidak mempertimbangkan pendekatan probabilistik, pada dasarnya, keteraturan probabilistik tidak diakui sebagai fundamental, pendekatan deterministik Newton untuk deskripsi partikel individu dan ketidakjelasan kaku hubungan sebab-akibat (yang sekarang diperdebatkan oleh sinergis) dipertahankan , interaksi nuklir dan medannya dijelaskan tidak hanya oleh interaksi elektromagnetik antara partikel bermuatan. Secara umum, situasi ini dapat dimengerti dan dimengerti, karena setiap penetrasi ke dalam sifat benda memperdalam ide-ide kita dan membutuhkan penciptaan model fisik baru yang memadai.

M. Faraday memasuki sains semata-mata berkat bakat dan ketekunannya dalam mendidik diri sendiri. Berasal dari keluarga miskin, ia bekerja di bengkel penjilidan buku, di mana ia berkenalan dengan karya-karya ilmuwan dan filsuf. Fisikawan Inggris terkenal G. Davy (1778-1829), yang berkontribusi pada masuknya M. Faraday ke dalam komunitas ilmiah, pernah mengatakan bahwa pencapaian terbesarnya dalam sains adalah "penemuan" M. Faraday olehnya. M. Faraday menemukan motor listrik dan generator listrik, yaitu mesin untuk menghasilkan listrik. Dia memiliki gagasan bahwa listrik memiliki sifat fisik tunggal, yaitu, terlepas dari bagaimana diperoleh: dengan pergerakan magnet atau lewatnya partikel bermuatan listrik dalam konduktor. Untuk menjelaskan interaksi antara muatan listrik pada jarak jauh, M. Faraday memperkenalkan konsep medan fisis. lapangan fisik dia membayangkannya sebagai properti dari ruang itu sendiri di sekitar benda bermuatan listrik untuk memiliki efek fisik pada benda bermuatan lain yang ditempatkan di ruang ini. Dengan bantuan partikel logam, ia menunjukkan lokasi dan keberadaan gaya yang bekerja di ruang angkasa di sekitar magnet (gaya magnet) dan benda bermuatan listrik (listrik). M. Faraday menguraikan ide-idenya tentang bidang fisik dalam surat wasiat, yang dibuka hanya pada tahun 1938 di hadapan anggota Royal Society of London. Dalam surat ini, ditemukan bahwa M. Faraday memiliki metode untuk mempelajari sifat-sifat medan, dan dalam teorinya, gelombang elektromagnetik merambat pada kecepatan yang terbatas. Alasan mengapa ia menuangkan gagasannya tentang bidang fisik dalam bentuk surat wasiat mungkin sebagai berikut. Perwakilan dari sekolah fisik Prancis menuntut darinya bukti teoretis tentang hubungan antara gaya listrik dan magnet. Selain itu, konsep medan fisis, menurut M. Faraday, dimaksudkan bahwa perambatan gaya listrik dan magnet dilakukan secara terus-menerus dari satu titik medan ke titik medan lainnya sehingga gaya-gaya tersebut bersifat jarak dekat. kekuatan, dan bukan yang jarak jauh, seperti yang diyakini S. Coulomb. M. Faraday punya ide bermanfaat lainnya. Ketika mempelajari sifat-sifat elektrolit, ia menemukan bahwa muatan listrik partikel-partikel yang membentuk listrik bukanlah pecahan. Ide ini telah dikonfirmasi

penentuan muatan elektron sudah pada akhir abad ke-19.

Teori gaya elektromagnetik D. Maxwell

Seperti I. Newton, D. Maxwell memberikan semua hasil studi gaya listrik dan magnet dalam bentuk teoretis. Itu terjadi pada tahun 70-an abad XIX. Dia merumuskan teorinya berdasarkan hukum hubungan antara interaksi gaya listrik dan magnet, yang isinya dapat direpresentasikan sebagai berikut:

1. Setiap arus listrik menginduksi atau menciptakan medan magnet di ruang sekitarnya. Arus listrik yang konstan menciptakan medan magnet yang konstan. Tetapi medan magnet konstan (magnet tetap) tidak dapat menciptakan medan listrik sama sekali (tidak konstan maupun variabel).

2. Medan magnet bolak-balik yang dihasilkan menciptakan medan listrik bolak-balik, yang, pada gilirannya, menciptakan medan magnet bolak-balik,

3. Garis-garis gaya medan listrik tertutup pada muatan listrik.

4. Garis-garis gaya medan magnet tertutup pada dirinya sendiri dan tidak pernah berakhir, yaitu, muatan magnet tidak ada di alam.

Dalam persamaan D. Maxwell, ada beberapa nilai konstanta C, yang menunjukkan bahwa kecepatan rambat gelombang elektromagnetik dalam medan fisik terbatas dan bertepatan dengan kecepatan rambat cahaya dalam ruang hampa, sama dengan 300 ribu km / s .

Konsep dasar dan prinsip elektromagnetisme.

Teori D. Maxwell dirasakan oleh beberapa ilmuwan dengan keraguan besar. Misalnya, G. Helmholtz (1821-1894) menganut sudut pandang yang menyatakan bahwa listrik adalah "cairan tanpa bobot" yang merambat dengan kecepatan tak terbatas. Atas permintaannya G. Hertz (1857-

1894) terlibat dalam eksperimen yang membuktikan sifat fluida listrik.

Pada saat ini, O. Fresnel (1788-1827) menunjukkan bahwa cahaya tidak merambat sebagai gelombang longitudinal, tetapi sebagai gelombang transversal. Pada tahun 1887, G. Hertz berhasil membangun sebuah eksperimen. Cahaya di ruang antara muatan listrik merambat dalam gelombang transversal dengan kecepatan 300.000 km/s. Ini memungkinkan dia untuk mengatakan bahwa eksperimennya menghilangkan keraguan tentang identitas cahaya, radiasi termal, dan gerakan gelombang elektromagnetik.

Eksperimen ini menjadi dasar untuk menciptakan gambaran fisik elektromagnetik dunia, yang salah satu penganutnya adalah G. Helmholtz. Dia percaya bahwa semua kekuatan fisik yang mendominasi alam harus dijelaskan berdasarkan daya tarik dan tolakan. Namun, penciptaan gambar elektromagnetik dunia menghadapi kesulitan.

1. Konsep utama mekanika Galileo - Newton adalah konsep materi,

memiliki massa, tetapi ternyata zat tersebut dapat memiliki muatan.

Muatan adalah sifat fisik suatu zat untuk menciptakan medan fisik di sekitarnya, yang memiliki efek fisik pada benda bermuatan lain, zat (daya tarik, tolakan).

2. Muatan dan massa suatu zat dapat memiliki nilai yang berbeda, yaitu besaran diskrit. Pada saat yang sama, konsep medan fisik menyiratkan transfer interaksi fisik secara terus menerus dari satu titik ke titik lainnya. Ini berarti bahwa gaya listrik dan magnet adalah gaya jarak pendek, karena tidak ada ruang kosong di medan fisik yang tidak diisi oleh gelombang elektromagnetik.

3. Dalam mekanika Galileo - Newton, kecepatan tinggi yang tak terhingga dimungkinkan

interaksi fisik, juga dinyatakan di sini bahwa elektromagnetik

Gelombang merambat dengan kecepatan tinggi tetapi terbatas.

4. Mengapa gaya gravitasi dan gaya interaksi elektromagnetik bekerja secara independen satu sama lain? Saat Anda menjauh dari Bumi, gaya gravitasi berkurang, melemah, dan sinyal elektromagnetik bekerja di pesawat ruang angkasa dengan cara yang persis sama seperti di Bumi. Pada abad ke-19 contoh yang sama meyakinkan dapat diberikan tanpa pesawat ruang angkasa.

5. Pembukaan pada tahun 1902 P. Lebedev (1866-1912) - profesor di Universitas Moskow - tekanan cahaya memperburuk pertanyaan tentang sifat fisik cahaya: apakah itu aliran partikel atau hanya gelombang elektromagnetik dengan panjang tertentu? Tekanan, sebagai fenomena fisik, dikaitkan dengan konsep materi, dengan diskrit - lebih tepatnya. Jadi, tekanan cahaya membuktikan sifat diskrit cahaya sebagai aliran partikel.

6. Kesamaan penurunan gaya gravitasi dan elektromagnetik - menurut hukum

"berbanding terbalik dengan kuadrat jarak" - menimbulkan pertanyaan yang sah: mengapa kuadrat jarak, dan, misalnya, bukan kubus? Beberapa ilmuwan mulai berbicara tentang medan elektromagnetik sebagai salah satu keadaan "eter" yang mengisi ruang antara planet dan bintang.

Semua kesulitan ini disebabkan oleh kurangnya pengetahuan tentang struktur atom pada waktu itu, tetapi M. Faraday benar ketika dia mengatakan bahwa tanpa mengetahui bagaimana atom diatur, kita dapat mempelajari fenomena yang mengungkapkan sifat fisiknya. . Memang, gelombang elektromagnetik membawa informasi penting tentang proses yang terjadi di dalam atom unsur kimia dan molekul materi. Mereka memberikan informasi tentang masa lalu dan masa kini Semesta yang jauh: tentang suhu benda kosmik, komposisi kimianya, jarak ke mereka, dll.

7. Skala gelombang elektromagnetik berikut saat ini digunakan:

gelombang radio dengan panjang gelombang 104 hingga 10 -3 m;

gelombang inframerah - dari 10-3 hingga 810-7 m;

cahaya tampak - dari 8 10-7 hingga 4 10-7 m;

gelombang ultraviolet - dari 4 10-7 hingga 10-8 m;

gelombang sinar-x (balok) - dari 10-8 hingga 10-11 m;

radiasi gamma - dari 10-11 hingga 10-13 m.

8. Adapun aspek praktis studi gaya listrik dan magnet dilakukan pada abad ke-19. dengan cepat: jalur telegraf pertama antar kota (1844), meletakkan kabel transatlantik pertama (1866), telepon (1876), lampu pijar (1879), penerima radio (1895).

Bagian minimum dari energi elektromagnetik adalah foton. Ini adalah jumlah radiasi elektromagnetik terkecil yang tidak dapat dibagi.

Sensasi awal abad XXI. adalah penciptaan oleh ilmuwan Rusia dari kota Troitsk (wilayah Moskow) dari polimer dari atom karbon, yang memiliki sifat magnet. Secara umum diyakini bahwa keberadaan logam dalam suatu zat bertanggung jawab atas sifat magnetik. Pengujian polimer ini untuk metalitas menunjukkan bahwa itu tidak mengandung keberadaan logam.

Lapangan fisik

Wilayah ruang angkasa , di mana kekuatan fisik, terdaftar andal dan diukur secara akurat memanifestasikan dirinya, disebut medan fisik. Dalam kerangka fisika modern, empat jenis di antaranya dipertimbangkan: gravitasi(Lihat disini); interaksi yang kuat(lihat di sini) - nuklir; interaksi lemah(lihat di sini) dan elektromagnetik(lihat di sini) - magnet dan listrik. Dari sudut pandang kuantum teori interaksi objek material di kejauhan dipastikan oleh pertukaran timbal balik mereka kuanta karakteristik bidang dari setiap interaksi yang terdaftar. Properti dari salah satu bidang fisik dijelaskan oleh ekspresi matematika yang ketat.

Selama beberapa dekade terakhir, fisikawan tidak berhenti mencoba menciptakan teori medan yang umum dan terpadu. Diharapkan bahwa dia akan menggambarkan semua bidang ini sebagai manifestasi yang berbeda dari satu - "bidang fisik tunggal".

Tidak ada dasar teoretis atau eksperimental untuk mengasumsikan keberadaan medan gaya lain selain yang tercantum di atas.

gravitasi

Medan gravitasi memanifestasikan dirinya sebagai gaya yang mempengaruhi satu sama lain dari objek fisik apa pun. Kekuatan interaksi gravitasi berbanding lurus dengan massanya dan berbanding terbalik dengan jarak antara keduanya yang dipangkatkan kedua. Itu dikuantifikasi hukum Newton . Gaya gravitasi muncul pada setiap jarak antara objek.

kuanta medan interaksi gravitasi adalah graviton. Massa istirahat mereka adalah nol. Terlepas dari kenyataan bahwa mereka belum ditemukan dalam keadaan bebas, perlunya keberadaan graviton mengikuti premis teoretis yang paling umum dan tidak diragukan lagi.

Medan gravitasi memainkan peran besar dalam sebagian besar proses selama semesta .

Tentang sifat medan gravitasi, lihat juga Teori relativitas, umum .

interaksi kuat (nuklir)

Medan interaksi kuat memanifestasikan dirinya sebagai pengaruh gaya pada nukleon - partikel elementer yang membentuk inti atom. Ia mampu menggabungkan proton dengan muatan listrik yang sama, mis. mengatasi kekuatan listrik dari tolakan mereka.

Gaya tarik menarik yang terkait dengan medan ini berbanding terbalik dengan jarak antara nukleon yang dipangkatkan ke empat, yaitu itu hanya efektif pada jarak pendek. Pada jarak antar partikel kurang dari 10 -15 meter, medan interaksi kuat sepuluh kali lebih kuat daripada medan listrik.

kuanta bidang interaksi yang kuat adalah partikel dasar - gluon. Masa hidup khas gluon adalah sekitar 10 -23 detik.

Tindakan bidang interaksi yang kuat juga penting untuk proses makro selama semesta, jika hanya karena tanpa medan ini, inti atom, dan karenanya atom itu sendiri, tidak mungkin ada.

interaksi lemah

Bidang interaksi lemah - interaksi arus lemah - memanifestasikan dirinya selama interaksi partikel elementer pada jarak 10 -18 meter di antara mereka.

kuanta bidang interaksi lemah adalah partikel dasar - boson menengah. Masa hidup tipikal boson perantara adalah sekitar 10 -25 detik.

Bagian dari upaya untuk membangun kesatuan teori bidang Sekarang telah terbukti bahwa bidang interaksi lemah dan elektromagnetik(lihat di sini) bidang dapat digambarkan bersama-sama, dan karena itu memiliki sifat yang terkait.

Pengaruh medan interaksi lemah memainkan perannya pada tingkat proses peluruhan dan kelahiran partikel elementer, yang tanpanya Semesta tidak bisa eksis dalam bentuknya yang sekarang. Bidang fisik ini memainkan peran khusus di periode awal dentuman Besar .

elektromagnetik

Medan elektromagnetik memanifestasikan dirinya dalam interaksi muatan listrik, istirahat - medan listrik - atau bergerak - medan magnet. Itu ditemukan pada jarak berapa pun antara benda bermuatan. kuanta bidang interaksi elektromagnetik adalah foton. Massa istirahat mereka adalah nol.

Medan listrik memanifestasikan dirinya sebagai gaya yang saling mempengaruhi benda-benda yang memiliki sifat tertentu yang disebut muatan listrik. Sifat muatan listrik tidak diketahui, tetapi nilainya adalah parameter ukuran interaksi dengan properti yang ditentukan, mis. formasi bermuatan.

Pembawa nilai muatan minimum adalah elektron - mereka memiliki muatan negatif, proton - mereka memiliki muatan positif - dan beberapa partikel elementer lainnya yang berumur sangat pendek. Benda-benda fisik memperoleh muatan listrik positif ketika jumlah proton yang terkandung di dalamnya melebihi elektron, atau - dalam kasus yang berlawanan - muatan negatif.

Gaya interaksi benda fisik bermuatan, termasuk partikel elementer, berbanding lurus dengan muatan listriknya dan berbanding terbalik dengan jarak antara keduanya yang dipangkatkan kedua. Secara kuantitatif dijelaskan oleh hukum Coulomb. Benda yang bermuatan sama akan saling tolak menolak, dan benda yang bermuatan berlawanan akan saling tarik menarik.

Medan magnet memanifestasikan dirinya sebagai pengaruh gaya satu sama lain pada benda atau formasi, misalnya, plasma, dengan sifat magnetik. Sifat-sifat ini dihasilkan oleh arus listrik yang mengalir di dalamnya - gerakan teratur pembawa muatan listrik. Parameter ukuran interaksi adalah intensitas arus listrik, yang ditentukan oleh jumlah muatan listrik yang dipindahkan per unit. waktu melalui penampang konduktor. Magnet permanen juga berutang efeknya pada arus molekul cincin internal yang muncul di dalamnya. Dengan demikian, gaya magnet adalah listrik di alam. Intensitas interaksi magnetik benda - induksi magnetik - berbanding lurus dengan intensitas arus listrik yang mengalir di dalamnya dan berbanding terbalik dengan jarak di antara mereka yang dinaikkan ke pangkat kedua. Hal ini dijelaskan oleh hukum Biot-Savart-Laplace.

Medan elektromagnetik memainkan peran penting dalam setiap proses yang terjadi selama semesta dengan plasma .

Bidang (fisika)

Medan fisik, oleh karena itu, dapat dicirikan sebagai sistem dinamis terdistribusi dengan jumlah derajat kebebasan yang tak terbatas.

Peran variabel medan untuk medan fundamental sering dimainkan oleh potensial (skalar, vektor, tensor), kadang-kadang dengan besaran yang disebut kekuatan medan. (Untuk medan terkuantisasi, dalam arti tertentu, operator yang sesuai juga merupakan generalisasi dari konsep klasik variabel medan).

Juga bidang dalam fisika mereka menyebut kuantitas fisik, dianggap bergantung pada tempat, sebagai satu set lengkap nilai yang berbeda secara umum untuk semua titik dari beberapa benda kontinu yang diperpanjang - media kontinu, yang menggambarkan dalam totalitasnya keadaan atau pergerakan ekstensi ini tubuh. Contoh bidang seperti itu adalah

• suhu (secara umum, berbeda pada titik yang berbeda, serta pada waktu yang berbeda) dalam media tertentu (misalnya, dalam kristal, cairan atau gas) - medan suhu (skalar),
• kecepatan semua elemen volume cairan tertentu adalah medan vektor kecepatan,
• bidang vektor perpindahan dan bidang tegangan tensor selama deformasi benda elastis.

Dinamika bidang-bidang tersebut juga dijelaskan oleh persamaan diferensial parsial, dan secara historis, sejak abad ke-18, bidang-bidang itulah yang pertama kali dipertimbangkan dalam fisika untuk pertama kalinya.

Konsep modern medan fisik tumbuh dari gagasan medan elektromagnetik, pertama kali diwujudkan secara fisik beton dan relatif dekat dengan bentuk modern oleh Faraday, secara matematis secara konsisten diterapkan oleh Maxwell - awalnya menggunakan model mekanik dari media kontinu hipotetis - eter, tetapi kemudian melampaui penggunaan model mekanis.

Bidang dasar

Di antara bidang-bidang dalam fisika, yang disebut yang fundamental dibedakan. Ini adalah bidang-bidang yang, menurut paradigma bidang fisika modern, membentuk dasar dari gambaran fisik dunia, semua bidang dan interaksi lainnya diturunkan darinya. Mereka mencakup dua kelas utama bidang yang berinteraksi satu sama lain:

• bidang fermion fundamental, terutama mewakili dasar fisik untuk deskripsi materi,
• medan bosonik dasar (termasuk gravitasi, yang merupakan medan pengukur tensor), yang merupakan perluasan dan pengembangan dari konsep medan gravitasi elektromagnetik dan gravitasi Newtonian Maxwell; teori interaksi fundamental dibangun di atasnya.

Ada teori (misalnya, teori string, berbagai teori penyatuan lainnya) di mana peran bidang fundamental ditempati oleh beberapa lainnya, bahkan lebih mendasar dari sudut pandang teori, bidang, atau objek ini (dan bidang fundamental saat ini muncul atau seharusnya muncul dalam teori-teori ini dalam beberapa perkiraan sebagai konsekuensi "fenomenologis"). Namun, teori tersebut belum cukup dikonfirmasi atau diterima secara umum.

Cerita

Secara historis, di antara medan fundamental, medan yang bertanggung jawab atas elektromagnetik (medan listrik dan magnet, kemudian digabungkan menjadi medan elektromagnetik) dan interaksi gravitasi pertama kali ditemukan (tepatnya sebagai medan fisik). Bidang-bidang ini telah ditemukan dan dipelajari dengan cukup rinci dalam fisika klasik. Awalnya, bidang-bidang ini (dalam kerangka teori gravitasi Newton, elektrostatika dan magnetostatika) mencari sebagian besar fisikawan daripada sebagai objek matematika formal yang diperkenalkan untuk kenyamanan formal, dan bukan sebagai realitas fisik yang lengkap, meskipun ada upaya pemahaman fisik yang lebih dalam. , yang, bagaimanapun, tetap agak kabur atau tidak menghasilkan buah yang sangat signifikan. Tetapi dimulai dengan Faraday dan Maxwell, pendekatan medan (dalam hal ini, medan elektromagnetik) sebagai realitas fisik yang sepenuhnya bermakna mulai diterapkan secara sistematis dan sangat bermanfaat, termasuk terobosan signifikan dalam perumusan matematis dari ide-ide ini.

Di sisi lain, dengan berkembangnya mekanika kuantum, semakin jelas bahwa materi (partikel) memiliki sifat-sifat yang secara teoritis melekat pada medan.

Kondisi saat ini

Dengan demikian, ternyata gambaran fisik dunia dapat direduksi pada dasarnya menjadi medan terkuantisasi dan interaksinya.

Sampai batas tertentu, terutama dalam kerangka formalisme integrasi jalur dan diagram Feynman, gerakan yang berlawanan juga terjadi: medan dapat direpresentasikan sampai batas tertentu sebagai partikel yang hampir klasik (lebih tepatnya, sebagai superposisi dari jumlah tak terhingga dari hampir klasik. partikel bergerak di sepanjang semua lintasan yang dapat dibayangkan), dan interaksi medan satu sama lain - sebagai kelahiran dan penyerapan satu sama lain oleh partikel (juga dengan superposisi dari semua varian yang dapat dibayangkan). Dan meskipun pendekatan ini sangat indah, nyaman dan memungkinkan dalam banyak cara untuk secara psikologis kembali ke gagasan partikel sebagai partikel klasik tua yang baik dengan lintasan yang terdefinisi dengan baik, namun tetap tidak dapat membatalkan pandangan lapangan hal-hal dan tidak bahkan alternatif yang sepenuhnya simetris (dan karena itu masih lebih dekat dengan yang indah, nyaman secara psikologis dan praktis, tetapi masih hanya perangkat formal, daripada konsep yang sepenuhnya independen). Ada dua poin penting di sini:

1. prosedur superposisi sama sekali tidak dapat dijelaskan "secara fisik" dalam istilah partikel yang benar-benar klasik, itu baru saja ditambahkan ke gambaran "sel darah" yang hampir klasik, bukan elemen organiknya; pada saat yang sama, dari sudut pandang lapangan, superposisi ini memiliki interpretasi yang jelas dan alami;
2. partikel itu sendiri, bergerak sepanjang satu lintasan terpisah dalam formalisme integral lintasan, meskipun sangat mirip dengan yang klasik, masih belum sepenuhnya klasik: dengan gerak klasik biasa sepanjang lintasan tertentu dengan momentum tertentu dan berkoordinasi pada setiap momen tertentu , bahkan untuk satu-satunya lintasan - kita harus menambahkan konsep fase (yaitu, beberapa sifat gelombang), yang sama sekali asing dengan pendekatan ini dalam bentuk murninya, dan momen ini (walaupun benar-benar direduksi menjadi minimum dan cukup mudah untuk tidak memikirkannya) juga tidak memiliki interpretasi internal organik; dan dalam kerangka pendekatan lapangan yang biasa, interpretasi seperti itu kembali ada, dan sekali lagi organik.

Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa pendekatan integrasi jalur, meskipun sangat nyaman secara psikologis (setelah semua, katakanlah, partikel titik dengan tiga derajat kebebasan jauh lebih sederhana daripada bidang dimensi tak terbatas yang menggambarkannya) dan telah membuktikan produktivitas praktis, tetapi masih hanya yang pasti reformulasi, meskipun agak radikal, konsep lapangan, dan bukan alternatifnya.

Dan meskipun dalam kata-kata dalam bahasa ini semuanya terlihat sangat "selular" (misalnya: "interaksi partikel bermuatan dijelaskan oleh pertukaran partikel lain - pembawa interaksi" atau "penolakan timbal balik dua elektron disebabkan oleh pertukaran foton virtual di antara mereka"), namun, di balik ini ada realitas lapangan yang khas, seperti perambatan gelombang, meskipun cukup tersembunyi demi menciptakan skema perhitungan yang efektif, dan dalam banyak hal memberikan peluang tambahan untuk pemahaman kualitatif.

Daftar bidang dasar

Bahkan lebih eksotik (misalnya, Lorentz-non-invarian - melanggar prinsip relativitas) bidang (terlepas dari kenyataan bahwa mereka abstrak-secara teoritis cukup dapat dibayangkan) dalam fisika modern dapat dikaitkan dengan berdiri cukup jauh di luar kerangka asumsi yang beralasan , yaitu, secara tegas, mereka tidak dianggap bahkan sebagai hipotetis.

Penggunaan istilah secara tradisional bidang

Lihat juga

Catatan

• Hadron (Materi Hadron)
  • Baryon + elektron (Materi barionik)
    • Atom, unsur (Kimia)
• Antimateri
  • materi neutron

Zat dengan struktur seperti atom

Formasi material superpadat pra-kuark

Bidang

• Bidang kekuatan nuklir

medan kuantum
Materi yang sifat fisiknya tidak jelas