Σκάλες. Ομάδα εισόδου. Υλικά. Πόρτες. Κλειδαριές. Σχέδιο

Από την Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Το φυσικό πεδίο μπορεί έτσι να χαρακτηριστεί ως ένα κατανεμημένο δυναμικό σύστημα με άπειρο αριθμό από βαθμοί ελευθερίας.

Ο ρόλος της μεταβλητής πεδίου για θεμελιώδη πεδία παίζεται συχνά από το δυναμικό (βαθμωτό, διάνυσμα, τανυστή), μερικές φορές από μια ποσότητα που ονομάζεται ένταση πεδίου. (Για κβαντισμένα πεδίαΚατά μία έννοια, μια γενίκευση της κλασικής έννοιας μιας μεταβλητής πεδίου είναι επίσης η αντίστοιχη χειριστής).

Επίσης πεδίοστη φυσική λέγεται φυσική ποσότητα, θεωρείται ως τοποεξαρτώμενο: ως πλήρες σύνολο, γενικά, διαφορετικές αξίεςαυτή η τιμή για όλα τα σημεία κάποιου εκτεταμένου συνεχούς σώματος - συνέχεια, περιγράφοντας στο σύνολό του την κατάσταση ή την κίνηση αυτού του εκτεταμένου σώματος. Παραδείγματα τέτοιων πεδίων μπορεί να είναι:

• θερμοκρασία (γενικά μιλώντας, διαφορετική σε διαφορετικά σημεία, καθώς και σε διαφορετικούς χρόνους) σε ένα συγκεκριμένο μέσο (για παράδειγμα, σε κρύσταλλο, υγρό ή αέριο) - ένα (βαθμωτό) πεδίο θερμοκρασίας,
• η ταχύτητα όλων των στοιχείων ενός συγκεκριμένου όγκου ρευστού είναι ένα διανυσματικό πεδίο ταχυτήτων,
• διανυσματικό πεδίο μετατοπίσεων και τανυστικό πεδίο τάσεων κατά την παραμόρφωση ενός ελαστικού σώματος.

Περιγράφεται επίσης η δυναμική τέτοιων πεδίων μερικές διαφορικές εξισώσεις, και ιστορικά, από τον 18ο αιώνα, τέτοια πεδία εξετάστηκαν για πρώτη φορά στη φυσική.

Η σύγχρονη έννοια του φυσικού πεδίου προέκυψε από την ιδέα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, που υλοποιήθηκε για πρώτη φορά σε φυσική συγκεκριμένη και σχετικά κοντά στη σύγχρονη μορφή Faraday, υλοποιούνται μαθηματικά διαδοχικά Μάξγουελ- αρχικά χρησιμοποιώντας μηχανικό μοντέλουποθετική συνέχεια - αιθέρας, αλλά στη συνέχεια ξεπέρασε τη χρήση του μηχανικού μοντέλου.

Θεμελιώδη πεδία

Ανάμεσα στα πεδία της φυσικής διακρίνονται τα λεγόμενα θεμελιώδη. Αυτά είναι τα πεδία που, σύμφωνα με το παράδειγμα πεδίου της σύγχρονης φυσικής, αποτελούν τη βάση της φυσικής εικόνας του κόσμου, όλα τα άλλα πεδία και οι αλληλεπιδράσεις προέρχονται από αυτά. Περιλαμβάνουν δύο κύριες κατηγορίες πεδίων που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους:

• θεμελιώδης φερμιόνια πεδία, που αντιπροσωπεύει πρωτίστως φυσική βάσηπεριγραφές ουσίες ,
• θεμελιώδης μποσονικά πεδία(συμπεριλαμβανομένου του βαρυτικού, το οποίο είναι ένα πεδίο τανυστικού μετρητή), που αποτελούν επέκταση και ανάπτυξη της έννοιας του Μαξγουελιανού ηλεκτρομαγνητικού και Νευτώνειου βαρυτικού πεδίου. Η θεωρία βασίζεται σε αυτά.

Υπάρχουν θεωρίες (για παράδειγμα, θεωρία χορδών, διάφορα άλλα θεωρία της ενοποίησης), στα οποία ο ρόλος των θεμελιωδών πεδίων καταλαμβάνεται από πολλά άλλα, ακόμη πιο θεμελιώδη από την άποψη αυτών των θεωριών, πεδίων ή αντικειμένων (και τα τρέχοντα θεμελιώδη πεδία εμφανίζονται ή θα έπρεπε να εμφανίζονται σε αυτές τις θεωρίες σε κάποια προσέγγιση ως «φαινομενολογικό ” συνέπεια). Ωστόσο, τέτοιες θεωρίες δεν είναι ακόμη επαρκώς επιβεβαιωμένες ή γενικά αποδεκτές.

Ιστορία

Ιστορικά, μεταξύ των θεμελιωδών πεδίων, τα πεδία που είναι υπεύθυνα για το ηλεκτρομαγνητικό ( ηλεκτρικόςκαι μαγνητικόςπεδία και στη συνέχεια συγχωνεύτηκαν σε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο), και βαρυτικήΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ. Αυτά τα πεδία ανακαλύφθηκαν και μελετήθηκαν με αρκετή λεπτομέρεια ήδη στην κλασική φυσική. Αρχικά, αυτά τα πεδία (μέσα στο πλαίσιο της Νευτώνειας θεωρίας της βαρύτητας, της ηλεκτροστατικής και της μαγνητοστατικής) αναζητούσαν τους περισσότερους φυσικούς μάλλον ως τυπικά μαθηματικά αντικείμενα που εισήχθησαν για τυπική ευκολία και όχι ως μια πλήρης φυσική πραγματικότητα, παρά τις προσπάθειες για μια βαθύτερη φυσική κατανόηση. , το οποίο όμως παρέμεινε μάλλον ασαφές ή δεν απέδωσε πολύ σημαντικούς καρπούς. Αλλά ξεκινώντας από τους Faraday και Maxwell, η προσέγγιση του πεδίου (στην προκειμένη περίπτωση, στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο) ως μια απολύτως ουσιαστική φυσική πραγματικότητα άρχισε να εφαρμόζεται συστηματικά και πολύ γόνιμα, συμπεριλαμβανομένης μιας σημαντικής ανακάλυψης στη μαθηματική διατύπωση αυτών των ιδεών.

Από την άλλη, όπως η ανάπτυξη κβαντική μηχανικήέγινε όλο και πιο ξεκάθαρο ότι η ύλη (σωματίδια) έχει ιδιότητες που θεωρητικά είναι εγγενείς στα πεδία.

Τωρινή κατάσταση

Έτσι, αποδείχθηκε ότι η φυσική εικόνα του κόσμου μπορεί να αναχθεί στη βάση της σε κβαντισμένα πεδία και στην αλληλεπίδρασή τους.

Σε κάποιο βαθμό, κυρίως στα πλαίσια του φορμαλισμού ολοκλήρωση διαδρομήςκαι Διαγράμματα Feynman, συνέβη επίσης η αντίθετη κίνηση: τα πεδία μπορούν να αναπαρασταθούν σε αξιοσημείωτο βαθμό ως σχεδόν κλασικά σωματίδια (ακριβέστερα, ως υπέρθεση ενός άπειρου αριθμού σχεδόν κλασικών σωματιδίων που κινούνται κατά μήκος όλων των πιθανών τροχιών) και η αλληλεπίδραση των πεδίων μεταξύ τους μπορεί να αναπαρασταθεί ως η γέννηση και η απορρόφηση του άλλου από σωματίδια (επίσης με μια υπέρθεση όλων των πιθανών παραλλαγών αυτών). Και παρόλο που αυτή η προσέγγιση είναι πολύ όμορφη, βολική και επιτρέπει με πολλούς τρόπους να επιστρέψουμε ψυχολογικά στην ιδέα ενός σωματιδίου που έχει μια καλά καθορισμένη τροχιά, εντούτοις δεν μπορεί να ακυρώσει την οπτική γωνία των πραγμάτων και δεν είναι καν μια εντελώς συμμετρική εναλλακτική αυτό (και επομένως ακόμα πιο κοντά σε μια όμορφη, ψυχολογικά και πρακτικά βολική, αλλά ακόμα απλώς μια επίσημη συσκευή, παρά σε μια εντελώς ανεξάρτητη ιδέα). Υπάρχουν δύο βασικά σημεία εδώ:

1. η διαδικασία υπέρθεσης δεν είναι σε καμία περίπτωση «φυσικά» εξηγήσιμη από την άποψη των πραγματικά κλασικών σωματιδίων, μόλις προστέθηκεσε μια σχεδόν κλασική «σωματική» εικόνα, χωρίς να είναι δική της οργανικό στοιχείο; Ταυτόχρονα, από την άποψη του πεδίου, αυτή η υπέρθεση έχει μια σαφή και φυσική ερμηνεία.
2. το ίδιο το σωματίδιο, που κινείται κατά μήκος μιας ξεχωριστής τροχιάς στον φορμαλισμό του ολοκληρώματος του μονοπατιού, αν και πολύ παρόμοιο με το κλασικό, δεν είναι ακόμα εντελώς κλασικό: στη συνήθη κλασική κίνηση κατά μήκος μιας συγκεκριμένης τροχιάς με μια ορισμένη ορμή και συντεταγμένες σε κάθε συγκεκριμένη στιγμή , ακόμα και για μια μοναδική τροχιά - πρέπει να προσθέσετε κάτι εντελώς ξένο σε αυτήν την προσέγγιση καθαρή μορφήη έννοια μιας φάσης (δηλαδή κάποια κυματική ιδιότητα) και αυτή η στιγμή (αν και είναι πραγματικά ελαχιστοποιημένη και είναι πολύ εύκολο να μην το σκεφτείς) επίσης δεν έχει καμία οργανική εσωτερική ερμηνεία. και στα πλαίσια της συνήθους προσέγγισης πεδίου, μια τέτοια ερμηνεία υπάρχει πάλι, και είναι πάλι οργανική.

Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η προσέγγιση ολοκλήρωσης διαδρομής είναι, αν και πολύ ψυχολογικά βολική (εξάλλου, ας πούμε, ένα σημειακό σωματίδιο με τρεις βαθμούς ελευθερίας είναι πολύ απλούστερο από το απειροσδιάστατο πεδίο που το περιγράφει) και έχει αποδειχθεί πρακτική παραγωγικότητα, αλλά ακόμα μόνο βέβαιο αναδιατύπωση, αν και μια μάλλον ριζοσπαστική έννοια πεδίου, και όχι η εναλλακτική της.

Και παρόλο που με λέξεις σε αυτή τη γλώσσα όλα φαίνονται πολύ "σωματικά" (για παράδειγμα: "η αλληλεπίδραση φορτισμένων σωματιδίων εξηγείται από την ανταλλαγή ενός άλλου σωματιδίου - ο φορέας της αλληλεπίδρασης" ή "η αμοιβαία απώθηση δύο ηλεκτρονίων οφείλεται στην ανταλλαγή ενός εικονικού φωτονίου ανάμεσά τους»), ωστόσο, πίσω από αυτό κρύβεται μια τέτοια τυπική πραγματικότητα πεδίου, όπως η διάδοση των κυμάτων, αν και αρκετά καλά κρυμμένη για χάρη της δημιουργίας ενός αποτελεσματικού σχήματος υπολογισμού και από πολλές απόψεις Επιπρόσθετα χαρακτηριστικάποιοτική κατανόηση.

Κατάλογος θεμελιωδών πεδίων

Θεμελιώδης μποσονικά πεδία(πεδία - μεταφορείς θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις)

Αυτά τα πεδία στο τυπικό μοντέλο είναι πεδία βαθμονόμησης. Οι παρακάτω τύποι είναι γνωστοί:

• ηλεκτροαδύναμη
  • Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο(δείτε επίσης Φωτόνιο)
  • Το πεδίο είναι ο φορέας της αδύναμης αλληλεπίδρασης(δείτε επίσης Μποζόνια W και Z)
• Πεδίο Gluon(δείτε επίσης Gluon)

Υποθετικά πεδία

Υποθετικό σε ευρεία έννοιαμπορεί κανείς να εξετάσει οποιαδήποτε θεωρητικά αντικείμενα (για παράδειγμα, πεδία) που περιγράφονται από θεωρίες που δεν περιέχουν εσωτερικές αντιφάσεις, δεν αντικρούουν ρητά τις παρατηρήσεις και είναι ταυτόχρονα ικανά να δώσουν παρατηρήσιμες συνέπειες που καθιστούν δυνατή την επιλογή υπέρ από αυτές τις θεωρίες σε σύγκριση με εκείνες που είναι επί του παρόντος αποδεκτές. Παρακάτω θα μιλήσουμε (και αυτό αντιστοιχεί γενικά στη συνήθη κατανόηση του όρου) κυρίως για την υποθετικότητα με αυτή τη στενότερη και αυστηρότερη έννοια, υπονοώντας την εγκυρότητα και τη δυνατότητα παραποίησης της υπόθεσης που ονομάζουμε υπόθεση.

Στη θεωρητική φυσική, εξετάζονται πολλά διαφορετικά υποθετικά πεδία, καθένα από τα οποία ανήκει σε μια πολύ συγκεκριμένη θεωρία (ως προς τον τύπο και τις μαθηματικές τους ιδιότητες, αυτά τα πεδία μπορεί να είναι εντελώς ή σχεδόν ίδια με τα γνωστά μη υποθετικά πεδία και μπορεί να διαφέρουν περισσότερο ή λιγότερο έντονα· και στις δύο περιπτώσεις, η υποθετικότητά τους σημαίνει ότι δεν έχουν ακόμη παρατηρηθεί στην πραγματικότητα, δεν έχουν ανακαλυφθεί πειραματικά· σε σχέση με ορισμένα υποθετικά πεδία, το ερώτημα μπορεί να είναι αν μπορούν να παρατηρηθούν κατ' αρχήν, ακόμη και αν μπορούν να υπάρχουν καθόλου - για παράδειγμα, εάν η θεωρία στην οποία είναι παρόντες αποδειχθεί ξαφνικά εσωτερικά ασυνεπής).

Το ερώτημα σχετικά με το τι πρέπει να θεωρείται κριτήριο που επιτρέπει σε κάποιον να μεταφέρει ένα συγκεκριμένο πεδίο από την κατηγορία του υποθετικού στην κατηγορία του πραγματικού είναι μάλλον λεπτό, καθώς η επιβεβαίωση μιας συγκεκριμένης θεωρίας και η πραγματικότητα ορισμένων αντικειμένων που περιέχονται σε αυτήν είναι συχνά πιο ή λιγότερο έμμεσα. Σε αυτή την περίπτωση, το θέμα συνήθως καταλήγει σε κάποια λογική συμφωνία της επιστημονικής κοινότητας (τα μέλη της οποίας γνωρίζουν λίγο πολύ τον βαθμό επιβεβαίωσης στην πραγματικότητα).

Ακόμη και σε θεωρίες που θεωρούνται αρκετά καλά επιβεβαιωμένες, υπάρχει χώρος για υποθετικά πεδία (εδώ μιλάμε για το γεγονός ότι διαφορετικά μέρη της θεωρίας ελέγχονται με ποικίλους βαθμούςη πληρότητα, και ορισμένα πεδία που παίζουν σημαντικό ρόλο σε αυτά καταρχήν, δεν έχουν ακόμη εκδηλωθεί με βεβαιότητα στο πείραμα, δηλαδή εξακολουθούν να μοιάζουν ακριβώς με μια υπόθεση που επινοήθηκε για ορισμένους θεωρητικούς σκοπούς, ενώ άλλα πεδία που εμφανίζονται στο ίδιο θεωρία, έχουν ήδη μελετηθεί αρκετά καλά ώστε να μιλάμε γι' αυτά ως πραγματικότητα).

Ένα παράδειγμα τέτοιου υποθετικού πεδίου είναι Πεδίο Χιγκς, το οποίο είναι σημαντικό σε τυπικό μοντέλο, τα υπόλοιπα πεδία των οποίων δεν είναι καθόλου υποθετικά και το ίδιο το μοντέλο, αν και με αναπόφευκτες επιφυλάξεις, θεωρείται ότι περιγράφει την πραγματικότητα (τουλάχιστον στο βαθμό που η πραγματικότητα είναι γνωστή).

Υπάρχουν πολλές θεωρίες που περιέχουν πεδία που (μέχρι στιγμής) δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ, και μερικές φορές αυτές οι ίδιες δίνουν τέτοιες εκτιμήσεις που τα υποθετικά τους πεδία προφανώς (λόγω της αδυναμίας της εκδήλωσής τους, η οποία προκύπτει από την ίδια τη θεωρία) και δεν μπορούν κατ' αρχήν να είναι ανακαλύφθηκε στο άμεσο μέλλον (για παράδειγμα, πεδίο στρέψης). Τέτοιες θεωρίες (αν δεν περιέχουν, εκτός από πρακτικά μη επαληθεύσιμες, και επαρκή αριθμό πιο εύκολα επαληθεύσιμων συνεπειών) δεν θεωρούνται πρακτικού ενδιαφέροντος, εκτός αν προκύψει κάποια μη τετριμμένη. νέος τρόποςελέγχοντάς τα για να παρακάμψετε τους προφανείς περιορισμούς. Μερικές φορές (όπως, για παράδειγμα, σε πολλά εναλλακτικές θεωρίες βαρύτητας- Για παράδειγμα, Dicke πεδίο) εισάγονται τέτοια υποθετικά πεδία, για την ισχύ των οποίων η ίδια η θεωρία δεν μπορεί να πει τίποτα απολύτως (για παράδειγμα, η σταθερά σύζευξης αυτού του πεδίου με άλλα είναι άγνωστη και μπορεί να είναι είτε αρκετά μεγάλη είτε αυθαίρετα μικρή). συνήθως δεν βιάζονται να δοκιμάσουν ούτε τέτοιες θεωρίες (αφού υπάρχουν πολλές τέτοιες θεωρίες και καθεμία από αυτές δεν έχει αποδείξει τη χρησιμότητά της με κανέναν τρόπο, και μάλιστα επίσημα αδιαπραγμάτευτο), εκτός εάν ένα από αυτά για κάποιο λόγο δεν φαίνεται πολλά υποσχόμενο για την επίλυση ορισμένων σημερινών δυσκολιών (ωστόσο, η εξέταση θεωριών με βάση τη μη παραποιησιμότητα - ειδικά λόγω απροσδιόριστων σταθερών - μερικές φορές εγκαταλείπεται εδώ, ως σοβαρή Η θεωρία καλής ποιότητας μπορεί μερικές φορές να ελεγχθεί με την ελπίδα ότι θα βρεθεί η επίδρασή της, αν και δεν υπάρχει καμία εγγύηση για αυτό, αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν υπάρχουν ελάχιστες υποψήφιες θεωρίες ή μερικές από αυτές φαίνονται ιδιαίτερα θεμελιωδώς ενδιαφέρουσες· επίσης - σε περιπτώσεις όπου είναι δυνατό να δοκιμαστούν θεωρίες μιας ευρείας τάξης ταυτόχρονα σύμφωνα με γνωστές παραμέτρους, χωρίς να καταβληθούν ιδιαίτερες προσπάθειες για τη δοκιμή της καθεμίας ξεχωριστά).

Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι συνηθίζεται να ονομάζουμε υποθετικά μόνο εκείνα τα πεδία που δεν έχουν καθόλου παρατηρήσιμες εκδηλώσεις (ή τις έχουν ανεπαρκώς, όπως στην περίπτωση του πεδίου Higgs). Εάν η ύπαρξη ενός φυσικού πεδίου αποδεικνύεται σταθερά από τις παρατηρήσιμες εκδηλώσεις του, και μιλάμε μόνο για τη βελτίωση της θεωρητικής περιγραφής του (για παράδειγμα, για την αντικατάσταση του Νευτώνειου βαρυτικού πεδίου με το πεδίο του μετρικού τανυστή σε γενική σχετικότητα), τότε συνήθως δεν είναι αποδεκτό να μιλάμε για το ένα ή το άλλο ως υποθετικό (αν και για την πρώιμη κατάσταση στη γενική σχετικότητα θα μπορούσε κανείς να μιλήσει για τον υποθετικό χαρακτήρα της τανυστικής φύσης του βαρυτικού πεδίου).

Εν κατακλείδι, ας αναφέρουμε τέτοια πεδία, ο ίδιος ο τύπος των οποίων είναι αρκετά ασυνήθιστος, δηλ. θεωρητικά είναι αρκετά κατανοητό, αλλά δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ στην πράξη τέτοια πεδία (και σε ορισμένες περιπτώσεις, στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της θεωρίας τους, θα μπορούσαν να προκύψουν αμφιβολίες για τη συνοχή της). Πρώτα από όλα αυτά είναι τάχυον πεδία. Στην πραγματικότητα, τα πεδία tachyon μπορούν μάλλον να ονομαστούν μόνο δυνητικά υποθετικά (δηλαδή, δεν φθάνουν στην κατάσταση μορφωμένη εικασία), επειδή γνωστές συγκεκριμένες θεωρίες στις οποίες παίζουν περισσότερο ή λιγότερο σημαντικό ρόλο, για παράδειγμα, θεωρία χορδών, οι ίδιοι δεν έχουν φτάσει στο καθεστώς επαρκώς επιβεβαιωμένο .

Ακόμα πιο εξωτικό (για παράδειγμα, Lorentz μη αμετάβλητο- παραβίαση αρχή της σχετικότητας) πεδία (παρά το γεγονός ότι είναι αφηρημένα και θεωρητικά αρκετά κατανοητά) στη σύγχρονη φυσική μπορούν να αποδοθούν σε εκείνα που βρίσκονται ήδη πολύ πέρα ​​από το πλαίσιο μιας αιτιολογημένης υπόθεσης, δηλαδή, αυστηρά μιλώντας, δεν θεωρούνται καν ως υποθετικός.

δείτε επίσης

Γράψτε μια αξιολόγηση για το άρθρο "Πεδίο (φυσική)"

Σημειώσεις

1. Κλιμακωτό, διανυσματικό, τανυστικό ή σπινορ χαρακτήρα. Σε κάθε περίπτωση, αυτή η ποσότητα, κατά κανόνα, μπορεί να αναχθεί σε μια αναπαράσταση με έναν αριθμό ή κάποιο σύνολο αριθμών (οι οποίοι, μιλώντας γενικά, λαμβάνουν διαφορετικές τιμές σε διαφορετικά σημεία του χώρου).
2. Ανάλογα με τη μαθηματική μορφή αυτής της ποσότητας, υπάρχουν βαθμωτό μέγεθος , διάνυσμα , τανύων μύςκαι σπινορχωράφια.
3. Ένα πεδίο ορίζεται σε ολόκληρο τον χώρο εάν είναι θεμελιώδες πεδίο. Πεδία όπως το πεδίο ταχύτητας μιας ροής υγρού ή το πεδίο παραμόρφωσης ενός κρυστάλλου ορίζονται σε μια περιοχή του χώρου γεμάτη με ένα αντίστοιχο μέσο.
4. Σε μια μοντέρνα παρουσίαση, αυτό συνήθως μοιάζει με πεδίο στο (σε) χωροχρόνος, επομένως η εξάρτηση της μεταβλητής πεδίου από το χρόνο θεωρείται σχεδόν εξίσου με την εξάρτηση από τις χωρικές συντεταγμένες.
5. Παρά την παρουσία περισσότερο ή λιγότερο απομακρυσμένου από αυτό τυπική παραλλαγήεναλλακτικές έννοιες ή επανερμηνείες, οι οποίες όμως δεν μπορούν ακόμη να αποκτήσουν αποφασιστικό πλεονέκτημα έναντι αυτής ή έστω ισότητα με αυτήν (χωρίς να υπερβαίνουν, κατά κανόνα, τα μάλλον οριακά φαινόμενα της αιχμής της θεωρητικής φυσικής), ούτε, κατά κανόνα, απομακρυνθείτε πολύ από αυτό, αφήνοντάς την στο σύνολό της ακόμα (μέχρι στιγμής) κεντρική.
6. Σε αντίθεση με την κατηγορία των φυσικών πεδίων από τη φυσική συνεχούς που αναφέρεται κάπως παρακάτω, τα οποία έχουν μια μάλλον οπτική φύση από μόνα τους, τα οποία αναφέρονται περαιτέρω στο άρθρο.
7. Για διάφορους ιστορικούς λόγους, μεταξύ των οποίων το λιγότερο ήταν ότι η έννοια του αιθέρα υπονοούσε ψυχολογικά μια αρκετά συγκεκριμένη εφαρμογή που θα μπορούσε να δώσει πειραματικά επαληθεύσιμες συνέπειες, ωστόσο, στην πραγματικότητα των σωματικά παρατηρήσιμων μη ασήμαντων συνεπειών ορισμένων παρόμοια μοντέλαδεν ανακαλύφθηκε, ενώ οι συνέπειες από άλλους έρχονταν σε άμεση αντίθεση με το πείραμα, έτσι η έννοια ενός φυσικώς πραγματικού αιθέρα αναγνωρίστηκε σταδιακά ως περιττή και μαζί της ο ίδιος ο όρος έπεσε εκτός χρήσης στη φυσική. Ο ακόλουθος λόγος έπαιξε σημαντικό ρόλο σε αυτό: στην κορυφή της συζήτησης για την εφαρμογή της έννοιας του αιθέρα στην περιγραφή του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, η "ύλη", τα "σωματίδια" θεωρήθηκαν αντικείμενα θεμελιωδώς διαφορετικής φύσης, επομένως η κίνησή τους μέσα από έναν χώρο γεμάτο με αιθέρα φαινόταν αδιανόητο ή κατανοητό με μεγάλες δυσκολίες. στη συνέχεια, αυτός ο λόγος ουσιαστικά έπαψε να υπάρχει λόγω του γεγονότος ότι η ύλη και τα σωματίδια άρχισαν να περιγράφονται επίσης ως αντικείμενα πεδίου, αλλά μέχρι τότε η λέξη αιθέραςείχε ήδη σχεδόν ξεχαστεί ως πραγματική έννοια της θεωρητικής φυσικής.
8. Αν και σε ορισμένα έργα σύγχρονων θεωρητικών μερικές φορές η χρήση της έννοιας του αιθέρα είναι βαθύτερη - βλέπε Polyakov A.M. "Πεδία μετρητή και χορδές".
9. Η κατάσταση και η κίνηση μπορεί να σημαίνει τη μακροσκοπική θέση και τη μηχανική κίνηση των στοιχειωδών όγκων του σώματος και μπορεί επίσης να είναι εξάρτηση από χωρικές συντεταγμένες και αλλαγές με την πάροδο του χρόνου σε ποσότητες τέτοιας φύσης όπως ηλεκτρικό ρεύμα, θερμοκρασία, συγκέντρωση ενός συγκεκριμένου ουσία κ.λπ.
10. Η ουσία ήταν, φυσικά, γνωστή ακόμη και πριν, αλλά για πολύ καιρό δεν ήταν καθόλου προφανές ότι η έννοια του πεδίου μπορούσε να είναι σχετική με την περιγραφή της ουσίας (η οποία περιγράφηκε κυρίως «σωματικά»). Έτσι, η ίδια η έννοια του φυσικού πεδίου και της αντίστοιχης μαθηματικής συσκευής αναπτύχθηκε ιστορικά πρώτα σε σχέση με το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο και τη βαρύτητα.
11. Εκτός από την περίπτωση που ακόμη και οι πιο αόριστες σκέψεις οδήγησαν σε σοβαρές ανακαλύψεις, καθώς λειτούργησαν ως κίνητρο πειραματική έρευνα, οδηγώντας σε θεμελιώδεις ανακαλύψεις, όπως όταν ο Oersted ανακάλυψε τη δημιουργία μαγνητικού πεδίου από ηλεκτρικό ρεύμα.
12. Πήτερ Γκάλισον.Τα ρολόγια του Αϊνστάιν, οι χάρτες του Πουανκαρέ: αυτοκρατορίες του χρόνου. - 2004. - Σ. 389. - ISBN 9780393326048.
    Δείτε το άρθρο του Poincaré «Electron Dynamics», ενότητα VIII (A. Poincaré. Selected Works, vol. 3. M., Nauka, 1974), αναφορά του M. Planck (M. Planck. Selected Works. M., Nauka, 1975). για το 1908).
13. Μερικές από τις ιδιότητες των εξισώσεων πεδίου έχουν διευκρινιστεί με βάση αρκετά γενικές αρχές, όπως π.χ Αναλλοίωτη Lorentzκαι αρχή της αιτιότητας. Έτσι, η αρχή της αιτιότητας και η αρχή του πεπερασμένου της ταχύτητας διάδοσης των αλληλεπιδράσεων απαιτούν ότι διαφορικές εξισώσειςπεριγράφοντας θεμελιώδη πεδία στα οποία ανήκαν υπερβολικού τύπου.
14. Αυτές οι δηλώσεις ισχύουν για τα θεμελιώδη πεδία του τύπου tachyon. Τα μακροσκοπικά συστήματα που έχουν τις ιδιότητες των πεδίων ταχυόν δεν είναι ασυνήθιστα. Το ίδιο μπορεί να υποτεθεί για ορισμένους τύπους διεγέρσεων σε κρυστάλλους umn (και στις δύο περιπτώσεις, η θέση της ταχύτητας του φωτός καταλαμβάνεται από μια άλλη τιμή).
15. Αυτή είναι μια περιγραφή της κατάστασης που υπάρχει αυτή τη στιγμή. Φυσικά, δεν υπονοούν τη θεμελιώδη αδυναμία εμφάνισης θεωριών με αρκετά κίνητρα που περιλαμβάνουν τέτοια εξωτικά πεδία στο μέλλον (ωστόσο, μια τέτοια πιθανότητα δύσκολα θα πρέπει να θεωρηθεί πολύ πιθανή).

Βιβλιογραφία

• Landau, L. D. , Lifshits, E. M. Θεωρία πεδίου. - 8η έκδοση, στερεότυπη. - Μ.: Fizmatlit, 2001. - 534 σελ. - (" Θεωρητική φυσική», τόμος II). - ISBN 5-9221-0056-4.
• Pavlov V.P. // Φυσική Εγκυκλοπαίδεια/ D. M. Alekseev, A. M. Baldin , A. M. Bonch-Bruevich , A. S. Borovik-Romanov , B. K. Weinstein , S. V. Vonsovsky , A. V. Gaponov-Grekhov , S. S. Gershtein, I. I. Gurevich, A. A. Gusev, M. A. Elyashevich, M. E. Zhabotinsky, D. N. Zubarev , B. B. Kadomtsev , I. S. Shapiro , D. V. Shirkov; κάτω από το σύνολο εκδ. A. M. Prokhorova. - Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια, 1994. - Τ. 4. - 704 σελ. - 40.000 αντίτυπα.

Ένα απόσπασμα που χαρακτηρίζει το Πεδίο (φυσική)

«Αγαπητό κορίτσι γενεθλίων με παιδιά», είπε με τη δυνατή, χοντρή φωνή της που κατακλύζει όλους τους άλλους ήχους. «Είσαι παλιά αμαρτωλή», γύρισε στον κόμη, που της φιλούσε το χέρι, «σας λείπει το τσάι στη Μόσχα;» Πού να τρέχουν τα σκυλιά; Μα τι να κάνεις, πατέρα, έτσι θα μεγαλώσουν αυτά τα πουλιά... - Έδειξε στα κορίτσια. - Είτε σας αρέσει είτε όχι, πρέπει να αναζητήσετε μνηστήρες.
- Λοιπόν, τι, Κοζάκο μου; (Η Marya Dmitrievna αποκάλεσε τη Νατάσα Κοζάκο) - είπε, χαϊδεύοντας τη Νατάσα με το χέρι της, η οποία πλησίασε το χέρι της χωρίς φόβο και χαρούμενα. - Ξέρω ότι το φίλτρο είναι κορίτσι, αλλά το λατρεύω.
Έβγαλε από το τεράστιο δικτυωτό της σκουλαρίκια σε σχήμα αχλαδιού και, δίνοντάς τα στη Νατάσα, που έλαμπε και κοκκίνιζε με γενέθλια, αμέσως στράφηκε από κοντά της και στράφηκε στον Πιέρ.
– Ε, ε! είδος! έλα εδώ», είπε με μια σκωπτικά ήσυχη και λεπτή φωνή. - Έλα καλή μου...
Και σήκωσε τα μανίκια της απειλητικά ακόμα πιο ψηλά.
Ο Πιερ ανέβηκε, κοιτάζοντάς την αφελώς μέσα από τα γυαλιά του.
"Έλα, έλα, αγαπητέ!" Είπα στον πατέρα σου την αλήθεια μόνος, όταν έτυχε, και τότε σε διατάζει ο Θεός.
Έκανε μια παύση. Όλοι έμειναν σιωπηλοί, περίμεναν αυτό που επρόκειτο να συμβεί και ένιωθαν ότι υπήρχε μόνο ένας πρόλογος.
- Εντάξει, τίποτα να πω! καλό παιδί!... Ο πατέρας ξαπλώνει στο κρεβάτι, και διασκεδάζει, βάζει το τέταρτο σε μια αρκούδα καβάλα στο άλογο. Ντροπή σου μπαμπά, ντροπή σου! Καλύτερα να πάμε στον πόλεμο.
Γύρισε μακριά και πρόσφερε το χέρι της στον κόμη, ο οποίος μετά βίας συγκρατούσε τα γέλια.
- Λοιπόν, καλά, στο τραπέζι, έχω τσάι, είναι ώρα; είπε η Μαρία Ντμίτριεβνα.
Η καταμέτρηση προχώρησε με τη Marya Dmitrievna. τότε η κόμισσα, της οποίας οδηγούσε ένας συνταγματάρχης ουσάρων, το σωστό άτομο με το οποίο ο Νικολάι υποτίθεται ότι θα προλάβαινε το σύνταγμα. Η Anna Mikhailovna είναι με τον Shinshin. Ο Μπεργκ πρόσφερε το χέρι του στη Βέρα. Η χαμογελαστή Τζούλη Καραγκίνα πήγε με τον Νικολάι στο τραπέζι. Πίσω τους ήρθαν άλλα ζευγάρια, που απλώνονταν στην αίθουσα, και πίσω τους ολομόναχοι, παιδιά, δάσκαλοι και γκουβερνάντες. Οι σερβιτόροι αναδεύτηκαν, οι καρέκλες έτρεμαν, η μουσική έπαιζε στους πάγκους της χορωδίας και οι καλεσμένοι εγκαταστάθηκαν. Οι ήχοι της σπιτικής μουσικής του κόμη αντικαταστάθηκαν από τους ήχους των μαχαιριών και των πιρουνιών, τις φωνές των καλεσμένων, τα ήσυχα βήματα των σερβιτόρων.
Στη μια άκρη του τραπεζιού, η κόμισσα κάθισε στο κεφάλι. Στα δεξιά είναι η Marya Dmitrievna, στα αριστερά η Anna Mikhailovna και άλλοι καλεσμένοι. Στο άλλο άκρο καθόταν ένας κόμης, στα αριστερά ένας συνταγματάρχης ουσάρ, στη δεξιά ο Σινσίν και άλλοι άντρες καλεσμένοι. Στη μια πλευρά του μακριού τραπεζιού, ηλικιωμένη νεολαία: η Βέρα δίπλα στον Μπεργκ, ο Πιερ δίπλα στον Μπόρις. από την άλλη, παιδιά, δάσκαλοι και γκουβερνάντες. Πίσω από τα κρύσταλλα, τα μπουκάλια και τα βάζα με φρούτα, ο κόμης κοίταξε τη γυναίκα του και το ψηλό της καπέλο με τις μπλε κορδέλες και έριχνε επιμελώς κρασί στους γείτονές του, χωρίς να ξεχάσει τον εαυτό του. Η Κοντέσα, επίσης, λόγω των ανανάδων, μη ξεχνώντας τα καθήκοντά της ως οικοδέσποινα, έριξε σημαντικές ματιές στον σύζυγό της, του οποίου το φαλακρό κεφάλι και το πρόσωπο, της φαινόταν, διακρίνονταν έντονα από την κοκκινίλα τους από τα γκρίζα μαλλιά. Υπήρχε μια κανονική φλυαρία στο τέλος των κυριών. Οι φωνές ακούγονταν όλο και πιο δυνατές στον άνδρα, ειδικά στον συνταγματάρχη ουσάρ, που έτρωγε και έπινε τόσο πολύ, κοκκίνοντας όλο και περισσότερο που ο κόμης τον έδινε ήδη ως παράδειγμα σε άλλους καλεσμένους. Ο Μπεργκ, με ένα απαλό χαμόγελο, μίλησε στη Βέρα για το γεγονός ότι η αγάπη είναι ένα συναίσθημα όχι γήινο, αλλά ουράνιο. Ο Μπόρις κάλεσε τον νέο του φίλο Πιερ τους καλεσμένους που ήταν στο τραπέζι και αντάλλαξαν ματιές με τη Νατάσα που καθόταν απέναντί ​​του. Ο Πιερ μιλούσε ελάχιστα, κοίταζε νέα πρόσωπα και έτρωγε πολύ. Ξεκινώντας από δύο σούπες, από τις οποίες διάλεξε a la tortue, [χελώνα,] και kulebyaki, και μέχρι το αγριόπετερο, δεν έχασε ούτε ένα πιάτο και ούτε ένα κρασί, που ο μπάτλερ σε ένα μπουκάλι τυλιγμένο σε μια χαρτοπετσέτα προεξείχε μυστηριωδώς. από τον ώμο του γείτονά του, λέγοντας ή «ξηρό κρασί Μαδέρα, ή ουγγρικό, ή κρασί του Ρήνου. Αντικατέστησε το πρώτο από τα τέσσερα κρυστάλλινα ποτήρια με το μονόγραμμα του κόμη, που στεκόταν μπροστά σε κάθε συσκευή, και έπινε με ευχαρίστηση, κοιτάζοντας όλο και πιο ευχάριστα τους καλεσμένους. Η Νατάσα, που καθόταν απέναντί ​​του, κοίταξε τον Μπόρις, καθώς κορίτσια δεκατριών ετών κοιτούσαν το αγόρι με το οποίο μόλις είχαν φιληθεί για πρώτη φορά και με το οποίο είναι ερωτευμένοι. Αυτό το ίδιο βλέμμα της γύριζε μερικές φορές στον Πιέρ και κάτω από το βλέμμα αυτού του αστείου, ζωηρού κοριτσιού ήθελε να γελάσει ο ίδιος, χωρίς να ξέρει γιατί.
Ο Νικολάι καθόταν μακριά από τη Σόνια, δίπλα στην Τζούλι Καραγκίνα, και πάλι, με το ίδιο ακούσιο χαμόγελο, της μίλησε κάτι. Η Σόνια χαμογέλασε έξυπνα, αλλά προφανώς την βασάνιζε η ζήλια: χλόμιασε, μετά κοκκίνισε και με όλη της τη δύναμη άκουγε τι έλεγαν ο Νικολάι και η Τζούλι. Η γκουβερνάντα κοίταξε γύρω της ανήσυχη, σαν να ετοιμαζόταν για απόκρουση, αν σκεφτόταν κανείς να προσβάλει τα παιδιά. Ο Γερμανός δάσκαλος προσπάθησε να απομνημονεύσει τις κατηγορίες των φαγητών, των επιδορπίων και των κρασιών για να τα περιγράψει όλα λεπτομερώς σε ένα γράμμα προς την οικογένειά του στη Γερμανία και προσβλήθηκε πολύ από το γεγονός ότι ο μπάτλερ, με ένα μπουκάλι τυλιγμένο σε μια χαρτοπετσέτα, περιέβαλε αυτόν. Ο Γερμανός συνοφρυώθηκε, προσπάθησε να δείξει ότι δεν ήθελε να λάβει αυτό το κρασί, αλλά προσβλήθηκε γιατί κανείς δεν ήθελε να καταλάβει ότι χρειαζόταν κρασί όχι για να ξεδιψάσει, όχι από απληστία, αλλά από ευσυνείδητη περιέργεια.

Στο ανδρικό άκρο του τραπεζιού η συζήτηση γινόταν όλο και πιο ζωντανή. Ο συνταγματάρχης είπε ότι το μανιφέστο που κήρυξε τον πόλεμο είχε ήδη εκδοθεί στην Πετρούπολη και ότι το αντίγραφο, που είχε δει ο ίδιος, είχε πλέον παραδοθεί με κούριερ στον αρχιστράτηγο.
- Και γιατί μας είναι δύσκολο να παλέψουμε με τον Βοναπάρτη; είπε ο Shinshin. - II a deja rabattu le caquet a l "Autriche. Je crains, que cette fois ce ne soit notre tour. [Έχει ήδη γκρεμίσει την αλαζονεία από την Αυστρία. Φοβάμαι ότι δεν θα έρθει τώρα η σειρά μας.]
Ο συνταγματάρχης ήταν ένας εύσωμος, ψηλός και αισιόδοξος Γερμανός, προφανώς αγωνιστής και πατριώτης. Προσβλήθηκε από τα λόγια του Shinshin.
«Και τότε, είμαστε ένας χοντρός κυρίαρχος», είπε, προφέροντας e αντί για e και β αντί για β. "Τότε, ότι ο αυτοκράτορας το γνωρίζει αυτό. Είπε στο μανιφέστο του ότι δεν μπορεί να κοιτάξει αδιάφορα τους κινδύνους που απειλούν τη Ρωσία και ότι η ασφάλεια της αυτοκρατορίας, η αξιοπρέπειά της και η αγιότητα των συμμαχιών", είπε, για κάποιο λόγο, ειδικά κλίνοντας για τη λέξη «συνδικάτα», λες και αυτή ήταν όλη η ουσία του θέματος.
Και με την αλάνθαστη, επίσημη μνήμη του, επανέλαβε εισαγωγικά σχόλιαμανιφέστο ... "και η επιθυμία, ο μόνος και απαραίτητος στόχος του κυρίαρχου, που είναι η εδραίωση της ειρήνης στην Ευρώπη σε στέρεα εδάφη - αποφάσισαν να μεταφέρουν τώρα μέρος του στρατού στο εξωτερικό και να καταβάλουν νέες προσπάθειες για να επιτύχουν" αυτή την πρόθεση ".
«Να γιατί, είμαστε ένας άξιος κυρίαρχος», κατέληξε, πίνοντας διδακτικά ένα ποτήρι κρασί και ανατρέχοντας στην καταμέτρηση για ενθάρρυνση.
- Connaissez vous le proverbe: [Ξέρεις την παροιμία:] «Yerema, Yerema, αν καθόσουν στο σπίτι, ακόνισε τις ατράκτους σου», είπε ο Shinshin, τσακίζοντας και χαμογελώντας. – Cela nous convient a merveille. [Αυτό είναι παρεμπιπτόντως για εμάς.] Γιατί ο Σουβόροφ - και ήταν χωρισμένος, ένα πιάτο ραπτική, [στο κεφάλι,] και πού είναι τώρα οι Σουβόροφ; Je vous demande un peu, [σε ρωτάω] - πηδώντας συνεχώς από ρωσικά σε γαλλική γλώσσααυτός είπε.
«Πρέπει να πολεμήσουμε μέχρι την επόμενη μέρα της ρίψης του αίματος», είπε ο συνταγματάρχης χτυπώντας το τραπέζι, «και να πεθάνουμε για τον αυτοκράτορά μας, και τότε όλα θα πάνε καλά». Και για να διαφωνήσει όσο περισσότερο γινόταν (τραβηγούσε ιδιαίτερα τη φωνή του στη λέξη «πιθανό»), όσο το δυνατόν λιγότερο», ολοκλήρωσε, γυρνώντας ξανά στο μέτρημα. - Άρα κρίνουμε τους παλιούς ουσάρους, αυτό είναι όλο. Και πώς κρίνεις, νέος και νέος ουσσάρος; πρόσθεσε, γυρίζοντας προς τον Νικολάι, ο οποίος, ακούγοντας ότι το θέμα ήταν για τον πόλεμο, άφησε τον συνομιλητή του και κοίταξε με όλα του τα μάτια και άκουσε με όλα του τα αυτιά τον συνταγματάρχη.
«Συμφωνώ απόλυτα μαζί σου», απάντησε ο Νικολάι, ξεπλένοντας, γυρίζοντας το πιάτο και τακτοποιώντας τα ποτήρια με τόσο αποφασιστικό και απελπισμένο βλέμμα, σαν να βρισκόταν σε μεγάλο κίνδυνο αυτή τη στιγμή, «Είμαι πεπεισμένος ότι οι Ρώσοι πρέπει πεθάνεις ή κέρδισε», είπε, νιώθοντας ο ίδιος όπως και άλλοι, αφού η λέξη είχε ήδη ειπωθεί, ότι ήταν πολύ ενθουσιώδης και πομπώδης για την παρούσα περίσταση και ως εκ τούτου άβολη.
- C "est bien beau ce que vous venez de dire, [Υπέροχο! Αυτό που είπες είναι υπέροχο,] είπε η Τζούλι, που καθόταν δίπλα του αναστενάζοντας. Η Σόνια έτρεμε ολόκληρη και κοκκίνισε στα αυτιά της, πίσω από τα αυτιά της και ο λαιμός και οι ώμοι της, ενώ ο Νικολάι μιλούσε.Ο Πιερ άκουγε τις ομιλίες του συνταγματάρχη και κούνησε το κεφάλι του επιδοκιμαστικά.
«Αυτό είναι ωραίο», είπε.
«Ένας πραγματικός ουσάρ, νεαρέ», φώναξε ο συνταγματάρχης, χτυπώντας ξανά το τραπέζι.
- Τι λες εκεί; Η μπάσα φωνή της Marya Dmitrievna ακούστηκε ξαφνικά στο τραπέζι. Τι χτυπάς στο τραπέζι; γύρισε στον ουσάρ, «για ποιον ενθουσιάζεσαι; σωστά, πιστεύεις ότι οι Γάλλοι είναι μπροστά σου;
«Αλήθεια λέω», είπε ο ουσάρ χαμογελώντας.
«Τα πάντα έχουν να κάνουν με τον πόλεμο», φώναξε ο κόμης απέναντι από το τραπέζι. «Τελικά, ο γιος μου έρχεται, η Marya Dmitrievna, ο γιος μου έρχεται.
- Και έχω τέσσερις γιους στο στρατό, αλλά δεν λυπάμαι. Όλα είναι το θέλημα του Θεού: θα πεθάνεις ξαπλωμένος στη σόμπα και ο Θεός θα ελεηθεί στη μάχη », η χοντρή φωνή της Marya Dmitrievna ακούστηκε χωρίς καμία προσπάθεια, από την άλλη άκρη του τραπεζιού.
- Αυτό είναι αλήθεια.
Και η συζήτηση επικεντρώθηκε ξανά - οι κυρίες στο τέλος του τραπεζιού τους, οι άντρες στο δικό τους.
«Μα δεν θα ρωτήσεις», είπε ο μικρός αδερφός στη Νατάσα, «αλλά δεν θα ρωτήσεις!»
«Θα ρωτήσω», απάντησε η Νατάσα.
Το πρόσωπό της φούντωσε ξαφνικά, εκφράζοντας μια απελπισμένη και χαρούμενη αποφασιστικότητα. Μισοσηκώθηκε, προσκαλώντας τον Πιέρ, που καθόταν απέναντί ​​της, να ακούσει με μια ματιά, και γύρισε στη μητέρα της:
- Μαμά! η παιδική φωνή στο στήθος της ακούστηκε σε όλο το τραπέζι.
- Εσυ τι θελεις? ρώτησε τρομαγμένη η κόμισσα, αλλά, βλέποντας από το πρόσωπο της κόρης της ότι ήταν φάρσα, κούνησε το χέρι της αυστηρά, κάνοντας μια απειλητική και αρνητική κίνηση με το κεφάλι της.
Η συζήτηση έκλεισε.
- Μαμά! τι τούρτα θα είναι; - Η φωνή της Νατάσας ακούστηκε ακόμα πιο αποφασιστικά, χωρίς να σπάσει.
Η Κόμισσα ήθελε να συνοφρυωθεί, αλλά δεν μπορούσε. Η Marya Dmitrievna κούνησε το χοντρό της δάχτυλο.
«Κοζάκος», είπε απειλητικά.
Οι περισσότεροι από τους καλεσμένους κοίταξαν τους μεγαλύτερους, χωρίς να ξέρουν πώς να κάνουν αυτό το κόλπο.
- Εδώ είμαι! είπε η κόμισσα.
- Μαμά! τι θα είναι η τούρτα; Η Νατάσα φώναξε ήδη τολμηρά και ιδιότροπα χαρούμενα, σίγουρη εκ των προτέρων ότι το κόλπο της θα γινόταν καλά.
Η Σόνια και η χοντρή Πέτια κρύβονταν από τα γέλια.
«Λοιπόν, ρώτησα», ψιθύρισε η Νατάσα. μικρός αδερφόςκαι τον Πιέρ, τον οποίο κοίταξε ξανά.
«Παγωτό, αλλά δεν θα σου δώσουν», είπε η Marya Dmitrievna.
Η Νατάσα είδε ότι δεν υπήρχε τίποτα να φοβηθεί και επομένως δεν φοβόταν ούτε τη Μαρία Ντμίτριεβνα.
— Marya Dmitrievna; τι παγωτό! Δεν μου αρέσει το βούτυρο.
- Καρότο.
- Οχι τι? Marya Dmitrievna, ποια; σχεδόν ούρλιαξε. - Θέλω να ξέρω!
Η Marya Dmitrievna και η κόμισσα γέλασαν και όλοι οι καλεσμένοι ακολούθησαν. Όλοι γέλασαν όχι με την απάντηση της Marya Dmitrievna, αλλά με το ακατανόητο θάρρος και την επιδεξιότητα αυτού του κοριτσιού, που ήξερε πώς και τόλμησε να φερθεί με αυτόν τον τρόπο στη Marya Dmitrievna.
Η Νατάσα έμεινε πίσω μόνο όταν της είπαν ότι θα υπήρχε ανανάς. Η σαμπάνια σερβίρεται πριν από το παγωτό. Και πάλι η μουσική άρχισε να παίζει, ο κόμης φίλησε την κόμισσα και οι καλεσμένοι, σηκωμένοι, συγχάρηκαν την κόμισσα, τσουγκρίζοντας τα ποτήρια στο τραπέζι με τον κόμη, τα παιδιά και ο ένας τον άλλον. Και πάλι έτρεξαν οι σερβιτόροι, οι καρέκλες έτρεξαν και με την ίδια σειρά, αλλά με πιο κόκκινα πρόσωπα, οι καλεσμένοι επέστρεψαν στο σαλόνι και στο γραφείο του κόμη.

Τα τραπέζια της Βοστώνης απομακρύνθηκαν, έγιναν πάρτι και οι καλεσμένοι του κόμη φιλοξενήθηκαν σε δύο σαλόνια, έναν καναπέ και μια βιβλιοθήκη.
Ο κόμης, απλώνοντας τα χαρτιά του σαν θαυμαστής, μετά βίας αντιστάθηκε στη συνήθεια του απογευματινού υπνάκου και γελούσε με τα πάντα. Η νεολαία, παρακινημένη από την κόμισσα, μαζεύτηκε γύρω από το κλαβίχορδο και την άρπα. Η Τζούλι ήταν η πρώτη, μετά από αίτημα όλων, που έπαιξε ένα κομμάτι με παραλλαγές στην άρπα και μαζί με άλλα κορίτσια άρχισε να ζητά από τη Νατάσα και τον Νικολάι, γνωστούς για τη μουσικότητά τους, να τραγουδήσουν κάτι. Η Νατάσα, που την προσφώνησαν ως μεγάλη, ήταν προφανώς πολύ περήφανη για αυτό, αλλά ταυτόχρονα ήταν ντροπαλή.
-Τι θα τραγουδήσουμε; ρώτησε.
«Το κλειδί», απάντησε ο Νικολάι.
- Λοιπόν, ας βιαστούμε. Μπόρις, έλα εδώ, - είπε η Νατάσα. - Πού είναι η Σόνια;
Κοίταξε γύρω της και, βλέποντας ότι ο φίλος της δεν ήταν στο δωμάτιο, έτρεξε πίσω της.
Τρέχοντας στο δωμάτιο της Sonya και μη βρίσκοντας τη φίλη της εκεί, η Natasha έτρεξε στο νηπιαγωγείο - και η Sonya δεν ήταν εκεί. Η Νατάσα συνειδητοποίησε ότι η Σόνια βρισκόταν στο διάδρομο σε ένα στήθος. Το σεντούκι στο διάδρομο ήταν ο τόπος της θλίψης της γυναικείας νέας γενιάς του σπιτιού των Ροστόφ. Πράγματι, η Sonya, με το αέρινο ροζ φόρεμά της, συνθλίβοντάς το, ξάπλωσε μπρούμυτα στο βρώμικο ριγέ πουπουλένιο κρεβάτι της νταντάς, στο στήθος, και, καλύπτοντας το πρόσωπό της με τα δάχτυλά της, έκλαψε πικρά, τρέμοντας με τους γυμνούς ώμους της. Το πρόσωπο της Νατάσας, ζωηρό, όλη μέρα, ξαφνικά άλλαξε: τα μάτια της σταμάτησαν, μετά ο φαρδύς λαιμός της ανατρίχιασε, οι γωνίες των χειλιών της έπεσαν.
– Σόνια! τι είσαι;… Τι, τι έχεις; Ουου ουου!…
Και η Νατάσα, απλώνοντας το μεγάλο της στόμα και έγινε εντελώς άσχημη, βρυχήθηκε σαν παιδί, χωρίς να ξέρει τον λόγο και μόνο επειδή η Σόνια έκλαιγε. Η Σόνια ήθελε να σηκώσει το κεφάλι της, ήθελε να απαντήσει, αλλά δεν μπορούσε και κρύφτηκε ακόμα περισσότερο. Η Νατάσα έκλαιγε, καθόταν σε ένα μπλε πουπουλένιο κρεβάτι και αγκάλιαζε τη φίλη της. Μαζεύοντας δυνάμεις, η Σόνια σηκώθηκε, άρχισε να σκουπίζει τα δάκρυά της και να λέει.
- Η Νικολένκα θα πάει σε μια βδομάδα, το ... χαρτί του ... βγήκε ... μου είπε ο ίδιος ... Ναι, δεν θα έκλαιγα ... (έδειξε το χαρτί που κρατούσε στο χέρι της: το ήταν ποίηση που έγραψε ο Νικολάι) Δεν θα έκλαιγα, αλλά δεν θα το κάνεις μπορείς... κανείς δεν μπορεί να καταλάβει... τι ψυχή έχει.
Και άρχισε πάλι να κλαίει γιατί η ψυχή του ήταν τόσο καλή.
«Είναι καλό για σένα… δεν ζηλεύω… Σε αγαπώ, και ο Μπόρις επίσης», είπε, μαζεύοντας λίγο τις δυνάμεις της, «είναι χαριτωμένος… δεν υπάρχουν εμπόδια για σένα. Και ο Νικολάι είναι ξάδερφός μου... επιβάλλεται... ο ίδιος ο μητροπολίτης... κι αυτό είναι αδύνατο. Και τότε, αν η μητέρα μου ... (η Σόνια σκέφτηκε την κόμισσα και κάλεσε τη μητέρα της), θα πει ότι χαλάω την καριέρα του Νικολάι, δεν έχω καρδιά, ότι είμαι αχάριστος, αλλά σωστά ... από τον Θεό ... ( σταυρώθηκε) Κι εγώ την αγαπώ τόσο πολύ , και όλοι εσείς, μόνο η Βέρα είναι μία ... Για ποιο πράγμα; Τι της έκανα; Είμαι τόσο ευγνώμων σε εσάς που θα χαρώ να θυσιάσω τα πάντα, αλλά δεν έχω τίποτα ...
Η Σόνια δεν μπορούσε πια να μιλήσει και έκρυψε ξανά το κεφάλι της στα χέρια και το πουπουλένιο κρεβάτι της. Η Νατάσα άρχισε να ηρεμεί, αλλά ήταν ξεκάθαρο από το πρόσωπό της ότι κατάλαβε τη σημασία της θλίψης της φίλης της.
– Σόνια! είπε ξαφνικά, σαν να μάντευε τον πραγματικό λόγο της θλίψης της ξαδέρφης της. «Σωστά, σου μίλησε η Βέρα μετά το δείπνο;» Ναί?
- Ναι, ο ίδιος ο Νικολάι έγραψε αυτά τα ποιήματα και εγώ διέγραψα άλλα. τα βρήκε στο τραπέζι μου και είπε ότι θα τα έδειχνε στη μαμά, και είπε επίσης ότι ήμουν αχάριστη, ότι η μαμά δεν θα του επέτρεπε ποτέ να με παντρευτεί και θα παντρευόταν την Τζούλι. Βλέπεις πώς είναι μαζί της όλη μέρα ... Νατάσα! Για τι?…
Και πάλι έκλαψε πικρά. Η Νατάσα τη σήκωσε, την αγκάλιασε και, χαμογελώντας μέσα από τα δάκρυά της, άρχισε να την παρηγορεί.
«Σόνια, μην την εμπιστεύεσαι, αγάπη μου, μην την εμπιστεύεσαι. Θυμάστε πώς μιλήσαμε και οι τρεις μας με τη Νικολένκα στον καναπέ; θυμάσαι μετά το δείπνο; Άλλωστε εμείς έχουμε αποφασίσει πώς θα είναι. Δεν θυμάμαι πώς, αλλά θυμάμαι πώς όλα ήταν καλά και όλα είναι πιθανά. Ο αδερφός του θείου Shinshin είναι παντρεμένος με έναν ξάδερφό του και εμείς είμαστε δεύτερα ξαδέρφια. Και ο Μπόρις είπε ότι είναι πολύ πιθανό. Ξέρεις, του τα είπα όλα. Και είναι τόσο έξυπνος και τόσο καλός», είπε η Νατάσα ... «Εσύ, Σόνια, μην κλαις, αγαπητέ μου, αγάπη μου, Σόνια. Και τη φίλησε γελώντας. - Η πίστη είναι κακή, ο Θεός μαζί της! Και όλα θα πάνε καλά, και δεν θα το πει στη μητέρα της. Θα πει στον εαυτό του η Νικολένκα, και δεν σκέφτηκε καν την Τζούλι.
Και τη φίλησε στο κεφάλι. Η Σόνια σηκώθηκε, και το γατάκι σηκώθηκε, τα μάτια του άστραψαν, και φαινόταν έτοιμος να κουνήσει την ουρά του, να πηδήξει στα μαλακά πόδια του και να παίξει ξανά με την μπάλα, όπως του έπρεπε.
- Νομίζεις? Σωστά? Προς Θεού; είπε ισιώνοντας γρήγορα το φόρεμα και τα μαλλιά της.
- Σωστά, προς Θεού! - απάντησε η Νατάσα, ισιώνοντας τη φίλη της κάτω από ένα δρεπάνι ένα σκέλος από χοντρά μαλλιά που είχαν πέσει.
Και γέλασαν και οι δύο.
- Λοιπόν, πάμε να τραγουδήσουμε το «Κλειδί».
- Ας πάμε στο.
- Και ξέρεις, αυτός ο χοντρός Πιέρ, που καθόταν απέναντί ​​μου, είναι τόσο αστείος! είπε ξαφνικά η Νατάσα σταματώντας. - Έχω πολύ πλάκα!
Και η Νατάσα έτρεξε στο διάδρομο.
Η Sonya, βουρτσίζοντας το χνούδι και κρύβοντας τα ποιήματα στο στήθος της, μέχρι το λαιμό με τα κόκαλα του στήθους που προεξέχουν, με ελαφριά, χαρούμενα βήματα, με ένα αναψοκοκκινισμένο πρόσωπο, έτρεξε πίσω από τη Νατάσα κατά μήκος του διαδρόμου στον καναπέ. Μετά από παράκληση των καλεσμένων, οι νέοι τραγούδησαν το κουαρτέτο «Κλειδί» που άρεσε πολύ σε όλους. τότε ο Νικολάι τραγούδησε ξανά το τραγούδι που είχε μάθει.
Σε μια ευχάριστη νύχτα, στο φως του φεγγαριού,
Φανταστείτε να είστε χαρούμενοι
Ότι υπάρχει κάποιος άλλος στον κόσμο
Ποιος σε σκέφτεται και εσένα!
Ότι αυτή, με ένα όμορφο χέρι,
Περπατώντας κατά μήκος της χρυσής άρπας,
Με την παθιασμένη αρμονία του
Καλεί στον εαυτό του, σε καλεί!
Μια άλλη μέρα, δύο, και ο παράδεισος θα έρθει…
Αλλά αχ! ο φίλος σου δεν θα ζήσει!
Και δεν είχε τελειώσει ακόμη να τραγουδά τα τελευταία λόγια, όταν στην αίθουσα η νεολαία ετοιμάστηκε για χορό και οι μουσικοί στις χορωδίες χτύπησαν τα πόδια τους και έβηχαν.

Ο Pierre καθόταν στο σαλόνι, όπου ο Shinshin, όπως και ένας επισκέπτης από το εξωτερικό, ξεκίνησε μια πολιτική συζήτηση μαζί του που ήταν βαρετή για τον Pierre, στην οποία συμμετείχαν και άλλοι. Όταν άρχισε η μουσική, η Νατάσα μπήκε στο σαλόνι και, πηγαίνοντας κατευθείαν στον Πιέρ, γελώντας και κοκκινίζοντας, είπε:
«Η μαμά μου είπε να σου ζητήσω να χορέψεις.
«Φοβάμαι να μπερδέψω τις φιγούρες», είπε ο Πιερ, «αλλά αν θέλεις να γίνεις δάσκαλός μου…
Και έδωσε το χοντρό χέρι του, κατεβάζοντάς το χαμηλά στο αδύνατο κορίτσι.
Ενώ τα ζευγάρια έστηναν και οι μουσικοί έχτιζαν, ο Πιερ κάθισε με τη μικρή του κυρία. Η Νατάσα ήταν απόλυτα χαρούμενη. χόρεψε με ένα μεγάλο που ήρθε από το εξωτερικό. Κάθισε μπροστά σε όλους και του μιλούσε σαν μεγάλη. Στο χέρι της είχε μια βεντάλια, την οποία μια νεαρή κυρία της έδωσε να κρατήσει. Και, υιοθετώντας την πιο κοσμική πόζα (ο Θεός ξέρει πού και πότε το έμαθε), εκείνη, ανεμιστήρας με μια βεντάλια και χαμογελώντας μέσα από τη βεντάλια, μίλησε με τον κύριο της.
- Τι είναι, τι είναι; Κοίτα, κοίτα, - είπε η παλιά κόμισσα, περνώντας από το χολ και δείχνοντας τη Νατάσα.
Η Νατάσα κοκκίνισε και γέλασε.
- Λοιπόν, τι είσαι, μαμά; Λοιπόν, τι ψάχνεις; Τι εκπλήσσει εδώ;

Στη μέση του τρίτου οικοσάζ, οι καρέκλες στο σαλόνι όπου έπαιζαν ο κόμης και η Marya Dmitrievna άρχισαν να ανακατεύονται, και οι περισσότεροι από τους τιμώμενους καλεσμένους και οι γέροι, τεντώνονταν μετά από πολύωρη συνεδρίαση και βάζοντας πορτοφόλια και τσαντάκια μέσα τους. τσέπες, βγήκε από τις πόρτες του χολ. Η Marya Dmitrievna περπάτησε μπροστά με τον κόμη, και οι δύο με χαρούμενα πρόσωπα. Με παιχνιδιάρικη ευγένεια, σαν με τρόπο μπαλέτου, ο κόμης άπλωσε το στρογγυλεμένο χέρι του στη Marya Dmitrievna. Ίσιωσε, και το πρόσωπό του φωτίστηκε με ένα ιδιαίτερα γενναίο πονηρό χαμόγελο, και μόλις χορεύτηκε η τελευταία φιγούρα της οικοσάιζ, χτύπησε τα χέρια του στους μουσικούς και φώναξε στις χορωδίες, γυρνώντας προς το πρώτο βιολί:
- Σεμιόν! Γνωρίζετε τη Danila Kupor;
Ήταν ο αγαπημένος χορός του κόμη, που τον χόρευε στα νιάτα του. (Ο Danilo Kupor ήταν στην πραγματικότητα μια φιγούρα της Anglaise.)
«Κοίτα μπαμπά», φώναξε η Νατάσα σε όλη την αίθουσα (ξεχνώντας εντελώς ότι χόρευε με ένα μεγάλο), λυγίζοντας το σγουρό κεφάλι της στα γόνατά της και ξέσπασε στα ηχηρά γέλια της σε όλη την αίθουσα.
Πράγματι, όλα στην αίθουσα έβλεπαν με ένα χαμόγελο χαράς τον χαρούμενο γέρο, ο οποίος, δίπλα στην αξιοπρεπή κυρία του, Μαρία Ντμίτριεβνα, που ήταν ψηλότερη από αυτόν, στρογγύλεψε τα χέρια του, κουνώντας τα εγκαίρως, ίσιωσε τους ώμους του, έστριψε τα χέρια του. πόδια, χτυπώντας ελαφρά τα πόδια του, και με ένα όλο και πιο ανθισμένο χαμόγελο στο στρογγυλό του πρόσωπο προετοίμαζε το κοινό για αυτό που επρόκειτο να ακολουθήσει. Μόλις ακούστηκαν οι χαρούμενοι, προκλητικοί ήχοι της Danila Kupor, παρόμοιοι με ένα χαρούμενο κουδουνίστρα, όλες οι πόρτες της αίθουσας έγιναν ξαφνικά, από τη μια, από αρσενικά, από την άλλη, από γυναικεία χαμογελαστά πρόσωπα των αυλών που ήρθαν έξω για να κοιτάξει τον χαρούμενο κύριο.
- Ο πατέρας είναι δικός μας! Αετός! είπε η νταντά δυνατά από τη μια πόρτα.
Ο κόμης χόρευε καλά και το ήξερε, αλλά η κυρία του δεν ήξερε πώς και δεν ήθελε να χορέψει καλά. Το τεράστιο σώμα της στεκόταν όρθιο με τα δυνατά της χέρια να κρέμονται (παρέδωσε το δικτυωτό στην κόμισσα). χόρευε μόνο το αυστηρό αλλά όμορφο πρόσωπό της. Αυτό που εκφραζόταν σε ολόκληρη τη στρογγυλή φιγούρα της καταμέτρησης, με τη Marya Dmitrievna εκφραζόταν μόνο με ένα όλο και πιο χαμογελαστό πρόσωπο και μια μύτη που συσπάται. Αλλά από την άλλη, αν η καταμέτρηση, όλο και πιο διασκορπισμένη, συνεπήρε το κοινό με το απροσδόκητο επιδέξιο κόλπο και τα ελαφρά άλματα των μαλακών ποδιών της, η Marya Dmitrievna, με τον παραμικρό ζήλο να κουνάει τους ώμους της ή να στρογγυλεύει τα χέρια της σε στροφές και ποδοπατώντας, έκανε εξίσου σημαντική εντύπωση για την αξία, η οποία εκτιμήθηκε από όλους για τη σωματότητά της και την αιώνια αυστηρότητά της. Ο χορός γινόταν όλο και πιο ζωηρός. Οι αντίστοιχοι δεν μπορούσαν να τραβήξουν την προσοχή πάνω τους για ένα λεπτό και δεν προσπάθησαν καν να το κάνουν. Όλα καταλήφθηκαν από τον κόμη και τη Marya Dmitrievna. Η Νατάσα τράβηξε τα μανίκια και τα φορέματα όλων των παρευρισκομένων, που ήδη δεν έπαιρναν τα μάτια τους από τους χορευτές, και απαίτησε να κοιτάξουν τον μπαμπά. Στα διαστήματα του χορού, ο κόμης έπαιρνε μια βαθιά ανάσα, κουνούσε και φώναζε στους μουσικούς να παίξουν πιο γρήγορα. Πιο γρήγορα, πιο γρήγορα και πιο γρήγορα, όλο και περισσότερο, η καταμέτρηση ξεδιπλώθηκε, τώρα στις μύτες των ποδιών, τώρα στα τακούνια, ορμώντας γύρω από τη Marya Dmitrievna και, τελικά, γυρίζοντας την κυρία του στη θέση της, έκανε το τελευταίο βήμα, σηκώνοντας το απαλό του πόδι προς τα πάνω από πίσω, λυγίζοντας το κεφάλι του που ιδρώνει με ένα χαμογελαστό πρόσωπο και κουνώντας στρογγυλά το δεξί του χέρι εν μέσω του βρυχηθμού χειροκροτήματος και γέλιου, ειδικά η Νατάσα. Και οι δύο χορεύτριες σταμάτησαν, αναπνέοντας βαριά και σκουπίζονταν με μαντήλια από καμπρικ.
«Έτσι χόρευαν στην εποχή μας, ma chere», είπε ο κόμης.
- Ω ναι Danila Kupor! είπε η Marya Dmitrievna, αφήνοντας την ανάσα της βαριά και συνεχώς, και σηκώνοντας τα μανίκια της.

Ενώ το έκτο αγγλέιζ χορευόταν στην αίθουσα των Ροστόφ υπό τους ήχους κουρασμένων μουσικών που δεν είχαν συντονιστεί, και οι κουρασμένοι σερβιτόροι και οι μάγειρες ετοίμαζαν το δείπνο, το έκτο εγκεφαλικό έλαβε χώρα με τον Κόμη Μπεζουκίμ. Οι γιατροί ανακοίνωσαν ότι δεν υπήρχε ελπίδα ανάκαμψης. Στον ασθενή δόθηκε μια κωφή ομολογία και κοινωνία. Γίνονταν οι προετοιμασίες για το ξέσπασμα και το σπίτι ήταν γεμάτο φασαρία και άγχος προσδοκίας, συνηθισμένο σε τέτοιες στιγμές. Έξω από το σπίτι, πίσω από τις πύλες, νεκροθάφτες συνωστίζονταν, κρύβονταν από τις άμαξες που πλησίαζαν, περιμένοντας μια πλούσια παραγγελία για την κηδεία του κόμη. Ο Γενικός Διοικητής της Μόσχας, που έστελνε συνεχώς βοηθούς για να μάθουν για τη θέση του κόμη, εκείνο το βράδυ ήρθε ο ίδιος να αποχαιρετήσει τον διάσημο ευγενή της Αικατερίνης, τον κόμη Μπεζουχίμ.
Η υπέροχη αίθουσα υποδοχής ήταν γεμάτη. Όλοι σηκώθηκαν όρθιοι με σεβασμό όταν ο αρχιστράτηγος, αφού έμεινε μόνος με τον ασθενή για περίπου μισή ώρα, βγήκε από εκεί, απαντώντας ελαφρά στα τόξα και προσπαθώντας το συντομότερο δυνατό να περάσει από τα μάτια γιατρών, κληρικών και συγγενών. στερεωμένο πάνω του. Ο πρίγκιπας Βασίλι, που είχε γίνει πιο αδύνατος και πιο χλωμός αυτές τις μέρες, έδιωξε τον αρχιστράτηγο και του επανέλαβε σιωπηλά κάτι πολλές φορές.
Αφού απομάκρυνε τον αρχιστράτηγο, ο πρίγκιπας Βασίλι κάθισε μόνος του στην αίθουσα σε μια καρέκλα, ρίχνοντας τα πόδια του ψηλά πάνω από τα πόδια του, ακουμπώντας τον αγκώνα του στο γόνατό του και κλείνοντας τα μάτια του με το χέρι του. Αφού κάθισε έτσι για αρκετή ώρα, σηκώθηκε και με ασυνήθιστα βιαστικά βήματα, κοιτάζοντας γύρω με τρομαγμένα μάτια, πέρασε από έναν μακρύ διάδρομο στο πίσω μισό του σπιτιού, στη μεγάλη πριγκίπισσα.
Όσοι βρίσκονταν στο αμυδρά φωτισμένο δωμάτιο μιλούσαν με έναν άνισο ψίθυρο μεταξύ τους και σιωπούσαν κάθε φορά, και με μάτια γεμάτα απορία και προσδοκία κοίταξαν πίσω στην πόρτα που οδηγούσε στις θαλάμες του ετοιμοθάνατου και έβγαζαν έναν αμυδρό ήχο όταν κάποιος το άφησε ή το μπήκε.
«Το ανθρώπινο όριο», είπε ο γέρος, ένας κληρικός, στην κυρία που κάθισε δίπλα του και τον άκουγε αφελώς, «το όριο έχει τεθεί, αλλά δεν μπορείς να το περάσεις».
– Νομίζω ότι δεν είναι πολύ αργά για να ξεχωρίσεις; - προσθέτοντας έναν πνευματικό τίτλο, ρώτησε η κυρία, σαν να μην είχε άποψη για αυτό το θέμα.
«Το μυστήριο, μητέρα, είναι σπουδαίο», απάντησε ο κληρικός, περνώντας το χέρι του πάνω από το φαλακρό του κεφάλι, κατά μήκος του οποίου υπήρχαν πολλά χτενισμένα μισογκρίζα μαλλιά.
- Ποιος είναι αυτός? Ήταν ο αρχιστράτηγος; ρώτησε στην άλλη άκρη του δωματίου. - Τι νεανικό!…
- Και το έβδομο δέκα! Τι, λένε, δεν ξέρει η καταμέτρηση; Θέλετε να συγκεντρωθείτε;
- Ένα πράγμα ήξερα: Πήρα άρωμα επτά φορές.
Η δεύτερη πριγκίπισσα μόλις είχε φύγει από το δωμάτιο του ασθενούς με δακρυσμένα μάτια και κάθισε δίπλα στον γιατρό Λορέν, ο οποίος καθόταν σε μια χαριτωμένη πόζα κάτω από το πορτρέτο της Κατρίν, ακουμπισμένη στο τραπέζι.
«Tres beau», είπε ο γιατρός, απαντώντας σε μια ερώτηση για τον καιρό, «tres beau, princesse, et puis, a Moscou on se croit a la Campagne». [όμορφος καιρός, πριγκίπισσα, και μετά η Μόσχα μοιάζει τόσο πολύ με χωριό.]
- N "est ce pas; Δεν είναι;) - είπε η πριγκίπισσα, αναστενάζοντας.
σκέφτηκε ο Λόρεν.
Πήρε φάρμακα;
- Ναί.
Ο γιατρός κοίταξε το μπρεγκέ.
- Πάρτε ένα ποτήρι βρασμένο νερό και βάλτε une pincee (έδειξε με τα λεπτά του δάχτυλα τι σημαίνει une pincee) de cremortartari ... [μια πρέζα cremortartar ...]
- Μην πίνεις, άκου, - είπε ο γερμανός γιατρός στον βοηθό, - ότι το σιφ έμεινε από το τρίτο χτύπημα.
Και τι φρέσκος άνθρωπος ήταν! είπε ο βοηθός. Και σε ποιον θα πάει αυτός ο πλούτος; πρόσθεσε ψιθυριστά.
«Ο αγρότης θα βρεθεί», απάντησε ο Γερμανός χαμογελώντας.
Όλοι κοίταξαν ξανά την πόρτα: έτριξε και η δεύτερη πριγκίπισσα, αφού έφτιαξε το ποτό που έδειξε ο Λορέν, το μετέφερε στον ασθενή. Ο Γερμανός γιατρός πλησίασε τη Λορέν.

Μια μεταβλητή πεδίου μπορεί να θεωρηθεί τυπικά με τον ίδιο τρόπο όπως μια χωρική συντεταγμένη θεωρείται στη συνηθισμένη κβαντομηχανική και ένας κβαντικός τελεστής του κατάλληλου ονόματος συσχετίζεται με μια μεταβλητή πεδίου.

Παράδειγμα πεδίουπου αντιπροσωπεύει ολόκληρη τη φυσική πραγματικότητα θεμελιώδες επίπεδομειώθηκε σε μια μικρή ποσότητααλληλεπιδρώντα (κβαντισμένα) πεδία, δεν είναι μόνο ένα από τα σημαντικότερα στη σύγχρονη φυσική, αλλά, ίσως, αναμφισβήτητα κυρίαρχο.

Το φυσικό πεδίο, επομένως, μπορεί να χαρακτηριστεί ως ένα κατανεμημένο δυναμικό σύστημα με άπειρο αριθμό βαθμών ελευθερίας.

Ο ρόλος της μεταβλητής πεδίου για θεμελιώδη πεδία παίζεται συχνά από το δυναμικό (βαθμωτό, διάνυσμα, τανυστή), μερικές φορές από μια ποσότητα που ονομάζεται ένταση πεδίου. (Για κβαντισμένα πεδία, υπό μια ορισμένη έννοια, ο αντίστοιχος τελεστής είναι επίσης μια γενίκευση της κλασικής έννοιας μιας μεταβλητής πεδίου).

Επίσης πεδίοστη φυσική ονομάζουν ένα φυσικό μέγεθος που θεωρείται ανάλογα με τον τόπο: ως ένα πλήρες σύνολο, γενικά μιλώντας, διαφορετικών τιμών αυτής της ποσότητας για όλα τα σημεία κάποιου εκτεταμένου συνεχούς σώματος - ένα συνεχές μέσο, ​​που περιγράφει στο σύνολό του το κατάσταση ή κίνηση αυτού του εκτεταμένου σώματος. Παραδείγματα τέτοιων πεδίων μπορεί να είναι:

• θερμοκρασία (γενικά μιλώντας, διαφορετική σε διαφορετικά σημεία, καθώς και σε διαφορετικούς χρόνους) σε ένα συγκεκριμένο μέσο (για παράδειγμα, σε κρύσταλλο, υγρό ή αέριο) - ένα (βαθμωτό) πεδίο θερμοκρασίας,
• η ταχύτητα όλων των στοιχείων ενός συγκεκριμένου όγκου ρευστού είναι ένα διανυσματικό πεδίο ταχυτήτων,
• διανυσματικό πεδίο μετατοπίσεων και τανυστικό πεδίο τάσεων κατά την παραμόρφωση ενός ελαστικού σώματος.

Η δυναμική τέτοιων πεδίων περιγράφεται επίσης από διαφορικές εξισώσεις σε μερικά παράγωγα, και ιστορικά, από τον 18ο αιώνα, τέτοια πεδία ήταν τα πρώτα που εξετάστηκαν στη φυσική.

Η σύγχρονη έννοια του φυσικού πεδίου προέκυψε από την ιδέα ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, που πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά σε φυσική συγκεκριμένη και σχετικά κοντά στη σύγχρονη μορφή από τον Faraday, μαθηματικά εφαρμόστηκε με συνέπεια από τον Maxwell - αρχικά χρησιμοποιώντας ένα μηχανικό μοντέλο ενός υποθετικού συνεχούς μέσου - αιθέρας, αλλά στη συνέχεια ξεπέρασε τη χρήση ενός μηχανικού μοντέλου.

Εγκυκλοπαιδικό YouTube

• 1 / 5

  Ανάμεσα στα πεδία της φυσικής διακρίνονται τα λεγόμενα θεμελιώδη. Αυτά είναι τα πεδία που, σύμφωνα με το παράδειγμα πεδίου της σύγχρονης φυσικής, αποτελούν τη βάση της φυσικής εικόνας του κόσμου, όλα τα άλλα πεδία και οι αλληλεπιδράσεις προέρχονται από αυτά. Περιλαμβάνουν δύο κύριες κατηγορίες πεδίων που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους:

  • θεμελιώδη φερμιονικά πεδία, που αντιπροσωπεύουν κυρίως τη φυσική βάση για την περιγραφή της ύλης,
  • θεμελιώδη μποσονικά πεδία (συμπεριλαμβανομένου του βαρυτικού, που είναι πεδίο τανυστικού μετρητή), τα οποία αποτελούν επέκταση και ανάπτυξη της έννοιας των ηλεκτρομαγνητικών και νευτώνειων βαρυτικών πεδίων του Μαξγουελίου. Η θεωρία βασίζεται σε αυτά.

  Υπάρχουν θεωρίες (για παράδειγμα, η θεωρία χορδών, διάφορες άλλες θεωρίες ενοποίησης), στις οποίες ο ρόλος των θεμελιωδών πεδίων καταλαμβάνεται από πολλά άλλα, ακόμη πιο θεμελιώδη από την άποψη αυτών των θεωριών, πεδίων ή αντικειμένων (και των σημερινών θεμελιωδών πεδίων εμφανίζονται ή θα έπρεπε να εμφανίζονται σε αυτές τις θεωρίες σε κάποια προσέγγιση ως «φαινομενολογική» συνέπεια). Ωστόσο, τέτοιες θεωρίες δεν είναι ακόμη επαρκώς επιβεβαιωμένες ή γενικά αποδεκτές.

  Ιστορία

  Ιστορικά, μεταξύ των θεμελιωδών πεδίων, ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά τα πεδία που είναι υπεύθυνα για την ηλεκτρομαγνητική (ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, στη συνέχεια συνδυασμένα σε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο) και τη βαρυτική αλληλεπίδραση (ακριβώς ως φυσικά πεδία). Αυτά τα πεδία ανακαλύφθηκαν και μελετήθηκαν με αρκετή λεπτομέρεια ήδη στην κλασική φυσική. Αρχικά, αυτά τα πεδία (μέσα στο πλαίσιο της Νευτώνειας θεωρίας της βαρύτητας, της ηλεκτροστατικής και της μαγνητοστατικής) αναζητούσαν τους περισσότερους φυσικούς μάλλον ως τυπικά μαθηματικά αντικείμενα που εισήχθησαν για τυπική ευκολία και όχι ως μια πλήρης φυσική πραγματικότητα, παρά τις προσπάθειες για μια βαθύτερη φυσική κατανόηση. , το οποίο όμως παρέμεινε μάλλον ασαφές ή δεν απέδωσε πολύ σημαντικούς καρπούς. Αλλά ξεκινώντας από τους Faraday και Maxwell, η προσέγγιση του πεδίου (στην προκειμένη περίπτωση, στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο) ως μια απολύτως ουσιαστική φυσική πραγματικότητα άρχισε να εφαρμόζεται συστηματικά και πολύ γόνιμα, συμπεριλαμβανομένης μιας σημαντικής ανακάλυψης στη μαθηματική διατύπωση αυτών των ιδεών.

  Από την άλλη, καθώς αναπτύχθηκε η κβαντομηχανική, γινόταν όλο και πιο ξεκάθαρο ότι η ύλη (σωματίδια) έχει ιδιότητες που θεωρητικά είναι εγγενείς στα πεδία.

  Τωρινή κατάσταση

  Έτσι, αποδείχθηκε ότι η φυσική εικόνα του κόσμου μπορεί να αναχθεί στη βάση της σε κβαντισμένα πεδία και στην αλληλεπίδρασή τους.

  Σε κάποιο βαθμό, κυρίως στο πλαίσιο του φορμαλισμού της ολοκλήρωσης κατά μήκος των τροχιών και των διαγραμμάτων Feynman, συνέβη και η αντίθετη κίνηση: τα πεδία μπορούν να αναπαρασταθούν σε αξιοσημείωτο βαθμό ως σχεδόν κλασικά σωματίδια (ακριβέστερα, ως υπέρθεση ενός άπειρου αριθμού σχεδόν κλασικά σωματίδια που κινούνται κατά μήκος όλων των πιθανών τροχιών) και η αλληλεπίδραση των πεδίων μεταξύ τους - όπως η γέννηση και η απορρόφηση του άλλου από σωματίδια (επίσης με μια υπέρθεση όλων των πιθανών παραλλαγών αυτών). Και παρόλο που αυτή η προσέγγιση είναι πολύ όμορφη, βολική και επιτρέπει με πολλούς τρόπους να επιστρέψουμε ψυχολογικά στην ιδέα ενός σωματιδίου που έχει μια καλά καθορισμένη τροχιά, εντούτοις δεν μπορεί να ακυρώσει την οπτική γωνία των πραγμάτων και δεν είναι καν μια εντελώς συμμετρική εναλλακτική αυτό (και επομένως ακόμα πιο κοντά σε μια όμορφη, ψυχολογικά και πρακτικά βολική, αλλά ακόμα απλώς μια επίσημη συσκευή, παρά σε μια εντελώς ανεξάρτητη ιδέα). Υπάρχουν δύο βασικά σημεία εδώ:

  1. η διαδικασία υπέρθεσης δεν είναι σε καμία περίπτωση «φυσικά» εξηγήσιμη από την άποψη των πραγματικά κλασικών σωματιδίων, μόλις προστέθηκεσε μια σχεδόν κλασική "σωματική" εικόνα, που δεν είναι το οργανικό της στοιχείο. Ταυτόχρονα, από την άποψη του πεδίου, αυτή η υπέρθεση έχει μια σαφή και φυσική ερμηνεία.
  2. το ίδιο το σωματίδιο, που κινείται κατά μήκος μιας ξεχωριστής τροχιάς στον φορμαλισμό του ολοκληρώματος του μονοπατιού, αν και πολύ παρόμοιο με το κλασικό, δεν είναι ακόμα εντελώς κλασικό: στη συνήθη κλασική κίνηση κατά μήκος μιας συγκεκριμένης τροχιάς με μια ορισμένη ορμή και συντεταγμένες σε κάθε συγκεκριμένη στιγμή , ακόμη και για μια μοναδική τροχιά - πρέπει να προσθέσετε την έννοια μιας φάσης (δηλαδή, κάποια κυματική ιδιότητα), η οποία είναι εντελώς ξένη σε αυτήν την προσέγγιση στην καθαρή της μορφή, και αυτή τη στιγμή (αν και είναι πραγματικά μειωμένη στο ελάχιστο και είναι πολύ εύκολο να μην το σκεφτείς) επίσης δεν έχει καμία οργανική εσωτερική ερμηνεία. και στα πλαίσια της συνήθους προσέγγισης πεδίου, μια τέτοια ερμηνεία υπάρχει πάλι, και είναι πάλι οργανική.

  Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η προσέγγιση ολοκλήρωσης διαδρομής είναι, αν και πολύ ψυχολογικά βολική (εξάλλου, ας πούμε, ένα σημειακό σωματίδιο με τρεις βαθμούς ελευθερίας είναι πολύ απλούστερο από το απειροσδιάστατο πεδίο που το περιγράφει) και έχει αποδειχθεί πρακτική παραγωγικότητα, αλλά ακόμα μόνο βέβαιο αναδιατύπωση, αν και μια μάλλον ριζοσπαστική έννοια πεδίου, και όχι η εναλλακτική της.

  Και παρόλο που στις λέξεις σε αυτή τη γλώσσα όλα φαίνονται πολύ "σωματικά" (για παράδειγμα: "η αλληλεπίδραση φορτισμένων σωματιδίων εξηγείται από την ανταλλαγή ενός άλλου σωματιδίου - ο φορέας της αλληλεπίδρασης" ή "η αμοιβαία απώθηση δύο ηλεκτρονίων οφείλεται στην ανταλλαγή ενός εικονικού φωτονίου ανάμεσά τους»), ωστόσο, πίσω από αυτό κρύβεται μια τέτοια τυπική πραγματικότητα πεδίου, όπως η διάδοση των κυμάτων, αν και αρκετά καλά κρυμμένη για χάρη της δημιουργίας ενός αποτελεσματικού σχήματος υπολογισμού και από πολλές απόψεις παρέχει πρόσθετες ευκαιρίες για ποιοτική κατανόηση.

  Κατάλογος θεμελιωδών πεδίων

  Θεμελιώδη μποζονικά πεδία (τα πεδία είναι φορείς θεμελιωδών αλληλεπιδράσεων)

  Αυτά τα πεδία στο πλαίσιο του τυπικού μοντέλου είναι πεδία μετρητή. Οι παρακάτω τύποι είναι γνωστοί:

  • ηλεκτροαδύναμη
    • Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο (βλέπε επίσης φωτόνιο)
    • Πεδίο - φορέας ασθενούς αλληλεπίδρασης (βλ. επίσης μποζόνια W και Z)
  • Πεδίο Gluon (βλ. επίσης Gluon)

  Υποθετικά πεδία

  Υποθετικά με την ευρεία έννοια μπορούν να θεωρηθούν οποιαδήποτε θεωρητικά αντικείμενα (για παράδειγμα, πεδία) που περιγράφονται από θεωρίες που δεν περιέχουν εσωτερικές αντιφάσεις, δεν αντικρούουν ρητά τις παρατηρήσεις και μπορούν ταυτόχρονα να δώσουν παρατηρήσιμες συνέπειες που καθιστούν δυνατή την Κάντε μια επιλογή υπέρ αυτών των θεωριών σε σύγκριση με εκείνες που είναι τώρα αποδεκτές. Παρακάτω θα μιλήσουμε (και αυτό αντιστοιχεί γενικά στη συνήθη κατανόηση του όρου) κυρίως για την υποθετικότητα με αυτή τη στενότερη και αυστηρότερη έννοια, υπονοώντας την εγκυρότητα και τη δυνατότητα παραποίησης της υπόθεσης που ονομάζουμε υπόθεση.

  Στη θεωρητική φυσική, εξετάζονται πολλά διαφορετικά υποθετικά πεδία, καθένα από τα οποία ανήκει σε μια πολύ συγκεκριμένη θεωρία (ως προς τον τύπο και τις μαθηματικές τους ιδιότητες, αυτά τα πεδία μπορεί να είναι εντελώς ή σχεδόν ίδια με τα γνωστά μη υποθετικά πεδία και μπορεί να διαφέρουν περισσότερο ή λιγότερο έντονα· και στις δύο περιπτώσεις, η υποθετικότητά τους σημαίνει ότι δεν έχουν ακόμη παρατηρηθεί στην πραγματικότητα, δεν έχουν ανακαλυφθεί πειραματικά· σε σχέση με ορισμένα υποθετικά πεδία, το ερώτημα μπορεί να είναι αν μπορούν να παρατηρηθούν κατ' αρχήν, ακόμη και αν μπορούν να υπάρχουν καθόλου - για παράδειγμα, εάν η θεωρία στην οποία είναι παρόντες αποδειχθεί ξαφνικά εσωτερικά ασυνεπής).

  Το ερώτημα σχετικά με το τι πρέπει να θεωρείται κριτήριο που επιτρέπει σε κάποιον να μεταφέρει ένα συγκεκριμένο πεδίο από την κατηγορία του υποθετικού στην κατηγορία του πραγματικού είναι μάλλον λεπτό, καθώς η επιβεβαίωση μιας συγκεκριμένης θεωρίας και η πραγματικότητα ορισμένων αντικειμένων που περιέχονται σε αυτήν είναι συχνά πιο ή λιγότερο έμμεσα. Σε αυτή την περίπτωση, το θέμα συνήθως καταλήγει σε κάποια λογική συμφωνία της επιστημονικής κοινότητας (τα μέλη της οποίας γνωρίζουν λίγο πολύ τον βαθμό επιβεβαίωσης στην πραγματικότητα).

  Ακόμη και σε θεωρίες που θεωρούνται αρκετά καλά επιβεβαιωμένες, υπάρχει χώρος για υποθετικά πεδία (εδώ μιλάμε για το γεγονός ότι διαφορετικά μέρη της θεωρίας έχουν δοκιμαστεί με διάφορους βαθμούς πληρότητας και ορισμένα πεδία που παίζουν σημαντικό ρόλο σε αυτά κατ' αρχήν δεν έχουν ακόμη εκδηλωθεί με βεβαιότητα στο πείραμα, δηλαδή, προς το παρόν μοιάζουν ακριβώς με μια υπόθεση που επινοήθηκε για ορισμένους θεωρητικούς σκοπούς, ενώ άλλα πεδία που εμφανίζονται στην ίδια θεωρία έχουν ήδη μελετηθεί αρκετά καλά για να μιλήσουν γι' αυτά ως πραγματικότητα).

  Ένα παράδειγμα τέτοιου υποθετικού πεδίου είναι το πεδίο Higgs, το οποίο είναι σημαντικό στο Καθιερωμένο Μοντέλο, τα άλλα πεδία του οποίου δεν είναι καθόλου υποθετικά, και το ίδιο το μοντέλο, αν και με αναπόφευκτες επιφυλάξεις, θεωρείται ότι περιγράφει την πραγματικότητα (τουλάχιστον στον βαθμό που η πραγματικότητα είναι γνωστή).

  Υπάρχουν πολλές θεωρίες που περιέχουν πεδία που (μέχρι στιγμής) δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ, και μερικές φορές αυτές οι ίδιες δίνουν τέτοιες εκτιμήσεις που τα υποθετικά τους πεδία προφανώς (λόγω της αδυναμίας της εκδήλωσής τους, που προκύπτει από την ίδια τη θεωρία) και δεν μπορούν κατ' αρχήν να είναι ανακαλύφθηκε στο άμεσο μέλλον (για παράδειγμα, ένα πεδίο στρέψης). Τέτοιες θεωρίες (εάν δεν περιέχουν, εκτός από πρακτικά μη επαληθεύσιμες, και επαρκή αριθμό πιο εύκολα επαληθεύσιμων συνεπειών) δεν θεωρούνται πρακτικού ενδιαφέροντος, εκτός εάν προκύψει κάποιος μη τετριμμένος νέος τρόπος δοκιμής τους, ο οποίος επιτρέπει την παράκαμψη προφανών περιορισμούς. Μερικές φορές (όπως, για παράδειγμα, σε πολλές εναλλακτικές θεωρίες της βαρύτητας - για παράδειγμα, το πεδίο Dicke), εισάγονται τέτοια υποθετικά πεδία, για την ισχύ των οποίων η ίδια η θεωρία δεν μπορεί να πει τίποτα απολύτως (για παράδειγμα, η σταθερά σύζευξης αυτού Το πεδίο με άλλα είναι άγνωστο και μπορεί να είναι τόσο μεγάλο όσο και αυθαίρετα μικρό). συνήθως δεν βιάζονται να δοκιμάσουν ούτε τέτοιες θεωρίες (καθώς υπάρχουν πολλές τέτοιες θεωρίες, και καθεμία από αυτές δεν έχει αποδείξει τη χρησιμότητά της με κανέναν τρόπο, και είναι ακόμη και τυπικά αδιαπραγμάτευτη), εκτός αν μια από αυτές δεν φαίνεται ελπιδοφόρα για κάποιο λόγο. επίλυση ορισμένων τρεχουσών δυσκολιών (ωστόσο, ο έλεγχος των θεωριών βάσει της μη παραποιησιμότητας - ειδικά λόγω ακαθόριστων σταθερών - μερικές φορές απορρίπτεται εδώ, καθώς μια σοβαρή καλή θεωρία μπορεί μερικές φορές να δοκιμαστεί με την ελπίδα ότι η επίδρασή της θα βρεθούν, αν και δεν υπάρχουν εγγυήσεις γι' αυτό· αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν υπάρχουν ελάχιστες υποψήφιες θεωρίες ή μερικές από αυτές φαίνονται ιδιαίτερα θεμελιωδώς ενδιαφέρουσες· επίσης, σε περιπτώσεις όπου είναι δυνατό να δοκιμαστούν θεωρίες μιας ευρείας κατηγορίας αμέσως σύμφωνα με γνωστές παραμέτρους, χωρίς να δαπανηθούν ιδιαίτερες προσπάθειες για τη δοκιμή του καθενός ξεχωριστά).

  Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι συνηθίζεται να ονομάζουμε υποθετικά μόνο εκείνα τα πεδία που δεν έχουν καθόλου παρατηρήσιμες εκδηλώσεις (ή τις έχουν ανεπαρκώς, όπως στην περίπτωση του πεδίου Higgs). Εάν η ύπαρξη ενός φυσικού πεδίου αποδεικνύεται σταθερά από τις παρατηρήσιμες εκδηλώσεις του και μιλάμε μόνο για τη βελτίωση της θεωρητικής περιγραφής του (για παράδειγμα, για την αντικατάσταση του Νευτώνειου βαρυτικού πεδίου με το πεδίο του μετρικού τανυστή στη γενική σχετικότητα), τότε είναι συνήθως δεν γίνεται αποδεκτό να μιλάμε για το ένα ή το άλλο ως υποθετικό (αν και για την πρώιμη κατάσταση στη γενική σχετικότητα θα μπορούσε κανείς να μιλήσει για την υποθετική φύση της τανυστικής φύσης του βαρυτικού πεδίου).

  Συμπερασματικά, αναφέρουμε τέτοια πεδία, ο ίδιος ο τύπος των οποίων είναι μάλλον ασυνήθιστος, δηλαδή θεωρητικά αρκετά κατανοητός, αλλά δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ στην πράξη πεδία τέτοιου τύπου (και σε ορισμένες περιπτώσεις, στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης του τη θεωρία τους, θα μπορούσαν να προκύψουν αμφιβολίες για τη συνοχή του). Αυτά, πρώτα απ 'όλα, θα πρέπει να περιλαμβάνουν πεδία tachyon. Στην πραγματικότητα, τα πεδία tachyon μπορούν μάλλον να ονομαστούν μόνο δυνητικά υποθετικά (δηλαδή, δεν φθάνουν στην κατάσταση μορφωμένη εικασία), δεδομένου ότι οι γνωστές συγκεκριμένες θεωρίες στις οποίες διαδραματίζουν περισσότερο ή λιγότερο σημαντικό ρόλο, για παράδειγμα, η θεωρία χορδών, δεν έχουν φθάσει οι ίδιες στο καθεστώς των επαρκώς επιβεβαιωμένων.

  Ακόμη πιο εξωτικά (για παράδειγμα, Lorentz-μη αναλλοίωτα - παραβιάζοντας την αρχή της σχετικότητας) πεδία (παρά το γεγονός ότι είναι αφηρημένα-θεωρητικά αρκετά κατανοητά) στη σύγχρονη φυσική μπορούν να αποδοθούν στο ότι στέκονται πολύ πέρα ​​από το πλαίσιο μιας αιτιολογημένης υπόθεσης , δηλαδή αυστηρά δεν θεωρούνται ούτε ως

  Μόλις προχωρήσαμε στα φυσικά θεμέλια της έννοιας της σύγχρονης φυσικής επιστήμης, τότε, όπως πιθανότατα παρατηρήσατε, στη φυσική υπάρχει μια σειρά από φαινομενικά απλές, αλλά θεμελιώδεις έννοιες, οι οποίες, ωστόσο, δεν είναι κάτι τόσο εύκολο να κατανοηθούν . Αυτά περιλαμβάνουν χώρο, χρόνο, που εξετάζονται συνεχώς στην πορεία μας, και τώρα μια άλλη θεμελιώδης έννοια - το πεδίο. Στη μηχανική των διακριτών αντικειμένων, τη μηχανική του Γαλιλαίου, του Νεύτωνα, του Ντεκάρτ, του Λαπλάς, του Λαγκράνζ, του Χάμιλτον και άλλων μηχανικών του φυσικού κλασικισμού, θα συμφωνούσαμε ότι οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ διακριτών αντικειμένων προκαλούν αλλαγή στις παραμέτρους της κίνησής τους (ταχύτητα , ορμή, γωνιακή ορμή), αλλάζουν την ενέργειά τους, κάνουν δουλειά κ.λπ. Και ήταν γενικά ξεκάθαρο και κατανοητό. Ωστόσο, με τη μελέτη της φύσης του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού, προέκυψε η κατανόηση ότι τα ηλεκτρικά φορτία μπορούν να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους χωρίς άμεση επαφή. Σε αυτήν την περίπτωση, κινούμαστε, όπως λέγαμε, από την έννοια της δράσης μικρής εμβέλειας στη δράση μεγάλης εμβέλειας χωρίς επαφή. Αυτό οδήγησε στην ιδέα του χωραφιού.

  Ο επίσημος ορισμός αυτής της έννοιας είναι ο εξής: ένα φυσικό πεδίο είναι α ειδικό σχήμαύλη, συνδέοντας σωματίδια (αντικείμενα) της ύλης σε μεμονωμένα συστήματα και μεταφέροντας τη δράση ορισμένων σωματιδίων σε άλλα με πεπερασμένη ταχύτητα. Είναι αλήθεια ότι, όπως έχουμε ήδη σημειώσει, τέτοιοι ορισμοί είναι πολύ γενικοί και δεν καθορίζουν πάντα τη βαθιά και συγκεκριμένη πρακτική ουσία της έννοιας. Οι φυσικοί μετά βίας εγκατέλειψαν την ιδέα της αλληλεπίδρασης φυσικής επαφής των σωμάτων και εισήγαγαν μοντέλα όπως ηλεκτρικό και μαγνητικό «ρευστό» για να εξηγήσουν διάφορα φαινόμενα, για τη διάδοση των ταλαντώσεων χρησιμοποίησαν την ιδέα των μηχανικών δονήσεων των σωματιδίων του μέσου - μοντέλα του αιθέρα, οπτικά υγρά, θερμιδικά, φλογίστονα στα θερμικά φαινόμενα, περιγράφοντάς τα και από μηχανική άποψη, ακόμη και οι βιολόγοι εισήγαγαν « ζωτικότητα» να εξηγήσει τις διεργασίες στους ζωντανούς οργανισμούς. Όλα αυτά δεν είναι παρά μια προσπάθεια περιγραφής της μετάδοσης της δράσης μέσω ενός υλικού («μηχανικού») μέσου.

  Ωστόσο, τα έργα του Faraday (πειραματικά), του Maxwell (θεωρητικά) και πολλών άλλων επιστημόνων έχουν δείξει ότι υπάρχουν ηλεκτρομαγνητικά πεδία (συμπεριλαμβανομένου του κενού) και ότι μεταδίδουν ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις. Αποδείχθηκε ότι το ορατό φως είναι οι ίδιες ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις σε ένα ορισμένο εύρος συχνοτήτων ταλάντωσης. Διαπιστώθηκε ότι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα χωρίζονται σε διάφορους τύπους στην κλίμακα ταλάντωσης: ραδιοκύματα (103 - 10-4), κύματα φωτός (10-4 - 10-9 m), IR (5 × 10-4 - 8 × 10). -7 m), UV (4 × 10-7 - 10-9 m), ακτίνες Χ (2 × 10-9 - 6 × 10-12 m), γ-ακτινοβολία (< 6 ×10-12 м).

  Τι είναι λοιπόν ένα χωράφι; Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε κάποιο είδος αφηρημένης αναπαράστασης, και σε αυτήν την αφαίρεση, πάλι, δεν υπάρχει τίποτα ασυνήθιστο ή ακατανόητο: όπως θα δούμε αργότερα, οι ίδιες αφαιρέσεις χρησιμοποιούνται για την οικοδόμηση της φυσικής του μικροκόσμου και της φυσικής του Σύμπαν. Είναι πιο εύκολο να πούμε ότι ένα πεδίο είναι οποιαδήποτε φυσική ποσότητα που παίρνει διαφορετικές τιμές σε διαφορετικά σημεία του χώρου. Για παράδειγμα, η θερμοκρασία είναι ένα πεδίο (κλιμακωτό σε αυτήν την περίπτωση), το οποίο μπορεί να περιγραφεί ως T \u003d T (x, y, z) ή, εάν αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, T \u003d T (x, y, z , t). Μπορεί να υπάρχουν πεδία πίεσης, συμπεριλαμβανομένου του ατμοσφαιρικού αέρα, ένα πεδίο κατανομής ανθρώπων στη Γη ή διαφόρων εθνών μεταξύ του πληθυσμού, διανομή όπλων στη Γη, διάφορα τραγούδια, ζώα, οτιδήποτε. Μπορεί να υπάρχουν διανυσματικά πεδία, όπως, για παράδειγμα, το πεδίο των ταχυτήτων ενός ρέοντος ρευστού. Γνωρίζουμε ήδη ότι η ταχύτητα (x, y, z, t) είναι διάνυσμα. Επομένως, γράφουμε την ταχύτητα του ρευστού σε οποιοδήποτε σημείο του χώρου τη στιγμή t με τη μορφή (x, y, z, t). Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία μπορούν να αναπαρασταθούν με παρόμοιο τρόπο. Συγκεκριμένα, το ηλεκτρικό πεδίο είναι διανυσματικό, καθώς η δύναμη Coulomb μεταξύ των φορτίων είναι φυσικά ένα διάνυσμα:

  (1.3.1)
  Πολλή ευρηματικότητα έχει δαπανηθεί για να βοηθηθούν οι άνθρωποι να οπτικοποιήσουν τη συμπεριφορά των αγρών. Και αποδείχθηκε ότι η πιο σωστή άποψη είναι η πιο αφηρημένη: απλά πρέπει να θεωρήσετε το πεδίο ως μαθηματικές συναρτήσεις των συντεταγμένων και του χρόνου κάποιας παραμέτρου που περιγράφει το φαινόμενο ή το φαινόμενο.

  Ωστόσο, μπορούμε επίσης να υποθέσουμε ένα οπτικό απλό μοντέλο ενός διανυσματικού πεδίου και την περιγραφή του. Μπορείτε να δημιουργήσετε μια νοητική εικόνα του πεδίου σχεδιάζοντας διανύσματα σε πολλά σημεία του χώρου που καθορίζουν ορισμένα χαρακτηριστικά της διαδικασίας αλληλεπίδρασης ή κίνησης (για μια ροή ρευστού, αυτό είναι το διάνυσμα ταχύτητας μιας κινούμενης ροής σωματιδίων, τα ηλεκτρικά φαινόμενα μπορούν να μοντελοποιημένο ως φορτισμένο υγρό με δικό του διάνυσμα έντασης πεδίου, κ.λπ.). Σημειώστε ότι η μέθοδος προσδιορισμού των παραμέτρων κίνησης μέσω συντεταγμένων και ορμής στην κλασική μηχανική είναι η μέθοδος Lagrange και ο ορισμός μέσω διανυσμάτων ταχύτητας και ροών είναι η μέθοδος Euler. Μια τέτοια αναπαράσταση μοντέλου είναι εύκολο να θυμηθεί κανείς από ένα σχολικό μάθημα φυσικής. Αυτές είναι, για παράδειγμα, οι γραμμές δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου (Εικ.). Από την πυκνότητα αυτών των γραμμών (ακριβέστερα, των εφαπτομένων σε αυτές), μπορούμε να κρίνουμε την ένταση της ροής του ρευστού. Ο αριθμός αυτών των γραμμών ανά μονάδα επιφάνειας που βρίσκεται κάθετα στις γραμμές δύναμης θα είναι ανάλογος με την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου Ε. Αν και η εικόνα των γραμμών δύναμης που εισήγαγε ο Faraday το 1852 είναι πολύ σαφής, θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι αυτό είναι μόνο μια εικόνα υπό όρους, ένα απλό φυσικό μοντέλο (και επομένως αφηρημένο), αφού, φυσικά, δεν υπάρχουν γραμμές, νήματα στη φύση που εκτείνονται στο χώρο και είναι ικανά να επηρεάσουν άλλα σώματα. Στην πραγματικότητα, γραμμές δύναμης δεν υπάρχουν, διευκολύνουν μόνο την εξέταση διαδικασιών που σχετίζονται με πεδία δυνάμεων.

  Είναι δυνατό να προχωρήσουμε ακόμη περισσότερο σε ένα τέτοιο φυσικό μοντέλο: να καθορίσουμε πόσο ρευστό ρέει μέσα ή έξω από έναν συγκεκριμένο όγκο γύρω από ένα επιλεγμένο σημείο στο πεδίο ταχυτήτων ή εντάσεων. Αυτό οφείλεται στην κατανοητή ιδέα της παρουσίας σε κάποιο όγκο πηγών υγρού και των αποχετεύσεων του. Τέτοιες αναπαραστάσεις μας οδηγούν στις ευρέως χρησιμοποιούμενες έννοιες της ανάλυσης διανυσματικού πεδίου: ροή και κυκλοφορία. Παρά κάποια αφαίρεση, στην πραγματικότητα είναι οπτικά, έχουν σαφές φυσικό νόημα και είναι αρκετά απλά. Ως ροή νοείται η συνολική ποσότητα ρευστού που ρέει έξω ανά μονάδα χρόνου μέσω κάποιας νοητής επιφάνειας κοντά στο σημείο που επιλέξαμε. Μαθηματικά γράφεται ως εξής:

  (1.3.2)
  εκείνοι. αυτή η ποσότητα (ροή Фv) ισούται με το συνολικό γινόμενο (ολοκλήρωμα) της ταχύτητας στην επιφάνεια ds μέσω της οποίας ρέει το ρευστό.

  Η έννοια της κυκλοφορίας συνδέεται επίσης με την έννοια της ροής. Μπορεί κανείς να ρωτήσει: κυκλοφορεί το υγρό μας, έρχεται μέσα από την επιφάνεια του επιλεγμένου όγκου; φυσική έννοιαΗ κυκλοφορία έγκειται στο γεγονός ότι καθορίζει το μέτρο της κίνησης (δηλαδή, που σχετίζεται και πάλι με την ταχύτητα) ενός ρευστού μέσω ενός κλειστού βρόχου (γραμμή L, σε αντίθεση με τη ροή μέσω μιας επιφάνειας S). Μαθηματικά, αυτό μπορεί επίσης να γραφτεί: κυκλοφορία κατά μήκος L

  (1.3.3)
  Φυσικά, μπορείτε να πείτε ότι αυτές οι έννοιες της ροής και της κυκλοφορίας εξακολουθούν να είναι πολύ αφηρημένες. Ναι, αυτό είναι αλήθεια, αλλά είναι ακόμα καλύτερο να χρησιμοποιείτε αφηρημένες αναπαραστάσεις εάν στο τέλος δίνουν τα σωστά αποτελέσματα. Κρίμα βέβαια που είναι αφαίρεση, αλλά μέχρι στιγμής δεν μπορεί να γίνει τίποτα.

  Ωστόσο, αποδεικνύεται ότι χρησιμοποιώντας αυτές τις δύο έννοιες της ροής και της κυκλοφορίας, μπορεί κανείς να φτάσει στις διάσημες τέσσερις εξισώσεις του Maxwell, οι οποίες περιγράφουν σχεδόν όλους τους νόμους του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού μέσω της αναπαράστασης των πεδίων. Είναι αλήθεια ότι δύο ακόμη έννοιες χρησιμοποιούνται εκεί: απόκλιση - μια απόκλιση (για παράδειγμα, της ίδιας ροής στο διάστημα), που περιγράφει το μέτρο της πηγής και ένας ρότορας - μια δίνη. Αλλά δεν θα τα χρειαστούμε για μια ποιοτική εξέταση των εξισώσεων του Maxwell. Φυσικά, δεν θα τα φέρουμε, πόσο μάλλον να τα απομνημονεύσουμε, στην πορεία μας. Επιπλέον, από αυτές τις εξισώσεις προκύπτει ότι το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο συνδέονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα ενιαίο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο στο οποίο τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδονται με ταχύτητα ίση με την ταχύτητα του φωτός c = 3 × 108 m/s. Από εδώ, παρεμπιπτόντως, βγήκε το συμπέρασμα για την ηλεκτρομαγνητική φύση του φωτός.

  Οι εξισώσεις του Maxwell είναι μια μαθηματική περιγραφή των πειραματικών νόμων του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού, που θεσπίστηκαν νωρίτερα από πολλούς επιστήμονες (Ampere, Oersted, Biot-Savart, Lenz και άλλους) και από πολλές απόψεις από τον Faraday, για τον οποίο είπαν ότι δεν έχει καιρός να γράψει τι ανοίγει. Ας σημειωθεί ότι ο Faraday διατύπωσε τις ιδέες του πεδίου ως μια νέα μορφή ύπαρξης της ύλης, όχι μόνο σε ποιοτικό, αλλά και σε ποσοτικό επίπεδο. Είναι περίεργο που σφράγισε τα επιστημονικά του αρχεία σε έναν φάκελο, ζητώντας του να τον ανοίξει μετά θάνατον. Αυτό έγινε, ωστόσο, μόλις το 1938. Επομένως, είναι δίκαιο να θεωρήσουμε τη θεωρία του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ως τη θεωρία των Faraday - Maxwell. Αποτίοντας φόρο τιμής στα πλεονεκτήματα του Faraday, ο ιδρυτής της ηλεκτροχημείας και ο πρόεδρος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου, G. Davy, για τον οποίο ο Faraday εργάστηκε αρχικά ως βοηθός εργαστηρίου, έγραψε: «Αν και έκανα πολλές επιστημονικές ανακαλύψεις, οι περισσότερες Το αξιοσημείωτο είναι ότι ανακάλυψα τον Faraday».

  Δεν θα θίξουμε εδώ πολλά φαινόμενα που σχετίζονται με τον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό (για αυτό υπάρχουν ενότητες στη φυσική), αλλά σημειώνουμε ότι τόσο τα φαινόμενα ηλεκτρο- και μαγνητοστατικής όσο και η δυναμική των φορτισμένων σωματιδίων στην κλασική αναπαράσταση περιγράφονται καλά από το εξισώσεις Maxwell. Δεδομένου ότι όλα τα σώματα στον μικρό και στον μακρόκοσμο είναι φορτισμένα με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, η θεωρία Faraday-Maxwell αποκτά έναν πραγματικά παγκόσμιο χαρακτήρα. Στο πλαίσιο του, περιγράφεται και εξηγείται η κίνηση και η αλληλεπίδραση φορτισμένων σωματιδίων παρουσία μαγνητικών και ηλεκτρικών πεδίων. Η φυσική έννοια των τεσσάρων εξισώσεων του Maxwell συνίσταται στις ακόλουθες διατάξεις.

  1. Ο νόμος του Κουλόμπ, που καθορίζει τις δυνάμεις αλληλεπίδρασης των φορτίων q1 και q2

  (1.3.4)
  αντανακλά τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου σε αυτά τα φορτία

  (1.3.5)
  όπου είναι η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου και είναι η δύναμη Coulomb. Από εδώ μπορείτε να λάβετε άλλα χαρακτηριστικά της αλληλεπίδρασης φορτισμένων σωματιδίων (σωμάτων): δυναμικό πεδίου, τάση, ρεύμα, ενέργεια πεδίου κ.λπ.

  2. Οι ηλεκτρικές γραμμές δύναμης ξεκινούν σε ορισμένα φορτία (συμβατικά θεωρείται θετικό) και τελειώνουν σε άλλα - αρνητικά, δηλ. είναι ασυνεχείς και συμπίπτουν (αυτή είναι η έννοια του μοντέλου τους) με την κατεύθυνση των διανυσμάτων έντασης ηλεκτρικού πεδίου - απλώς εφάπτονται στις γραμμές δύναμης. Οι μαγνητικές δυνάμεις είναι κλειστές στον εαυτό τους, δεν έχουν ούτε αρχή ούτε τέλος, δηλ. συνεχής. Αυτό είναι απόδειξη της απουσίας μαγνητικών φορτίων.

  3. Οποιοδήποτε ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο, και αυτό το μαγνητικό πεδίο μπορεί να δημιουργηθεί τόσο από ένα σταθερό (τότε θα υπάρχει ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο) και ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα, όσο και από ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο (ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο).

  4. Ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, λόγω του φαινομένου της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday, δημιουργεί ηλεκτρικό πεδίο. Έτσι, τα εναλλασσόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία δημιουργούν το ένα το άλλο και έχουν αμοιβαία επιρροή. Γι' αυτό λένε για ένα μόνο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.

  Οι εξισώσεις του Maxwell περιλαμβάνουν τη σταθερά c, η οποία συμπίπτει με την ταχύτητα του φωτός με εκπληκτική ακρίβεια, από την οποία συνήχθη το συμπέρασμα ότι το φως είναι ένα εγκάρσιο κύμα σε ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Επιπλέον, αυτή η διαδικασία διάδοσης των κυμάτων στο χώρο και το χρόνο συνεχίζεται στο άπειρο, αφού η ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου περνά στην ενέργεια του μαγνητικού πεδίου και αντίστροφα. Στα ηλεκτρομαγνητικά κύματα φωτός, τα διανύσματα έντασης του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου ταλαντώνονται αμοιβαία κάθετα (επομένως, προκύπτει ότι το φως είναι εγκάρσια κύματα) και ο ίδιος ο χώρος λειτουργεί ως φορέας του κύματος, το οποίο είναι έτσι τεταμένο. Ωστόσο, η ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων (όχι μόνο του φωτός) εξαρτάται από τις ιδιότητες του μέσου. Επομένως, εάν η βαρυτική αλληλεπίδραση συμβεί «ακαριαία», δηλ. είναι μεγάλης εμβέλειας, λοιπόν ηλεκτρική αλληλεπίδρασηθα είναι μικρής εμβέλειας με αυτή την έννοια, αφού η διάδοση των κυμάτων στο διάστημα συμβαίνει με πεπερασμένη ταχύτητα. Χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι η εξασθένηση και η διασπορά του φωτός σε διάφορα μέσα.

  Έτσι, οι εξισώσεις του Maxwell συνδέουν τα φαινόμενα φωτός με τα ηλεκτρικά και μαγνητικά και έτσι δίνουν θεμελιώδη σημασία στη θεωρία Faraday-Muswell. Ας παρατηρήσουμε για άλλη μια φορά ότι το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο υπάρχει παντού στο Σύμπαν, ακόμη και σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Οι εξισώσεις του Maxwell παίζουν τον ίδιο ρόλο στον ηλεκτρομαγνητισμό με τις εξισώσεις του Νεύτωνα στη μηχανική, και αποτελούν τη βάση της ηλεκτρομαγνητικής εικόνας του κόσμου.

  20 χρόνια μετά τη δημιουργία της θεωρίας Faraday-Maxwell το 1887, ο Hertz επιβεβαίωσε πειραματικά την παρουσία ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στο εύρος μήκους κύματος από 10 έως 100 m χρησιμοποιώντας μια εκκένωση σπινθήρα και καταγράφοντας ένα σήμα σε ένα κύκλωμα λίγα μέτρα από τον απαγωγέα. Μετρώντας τις παραμέτρους της ακτινοβολίας (μήκος και συχνότητα του κύματος), βρήκε ότι η ταχύτητα διάδοσης του κύματος συμπίπτει με την ταχύτητα του φωτός. Στη συνέχεια, μελετήθηκαν και αναπτύχθηκαν άλλες περιοχές συχνοτήτων ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Διαπιστώθηκε ότι μπορούν να ληφθούν κύματα οποιασδήποτε συχνότητας, με την προϋπόθεση ότι υπάρχει διαθέσιμη κατάλληλη πηγή ακτινοβολίας. Οι ηλεκτρονικές μέθοδοι μπορούν να παράγουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα έως 1012 Hz (από ραδιοκύματα σε μικροκύματα), λόγω της ακτινοβολίας των ατόμων, μπορούν να ληφθούν κύματα υπέρυθρου, φωτός, υπεριώδους και ακτίνων Χ (εύρος συχνοτήτων από 1012 έως 1020 Hz). Η ακτινοβολία γάμμα με συχνότητα ταλάντωσης πάνω από 1020 Hz εκπέμπεται από ατομικούς πυρήνες. Έτσι, διαπιστώθηκε ότι η φύση όλων των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών είναι η ίδια και όλες διαφέρουν μόνο στις συχνότητές τους.

  Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (όπως κάθε άλλο πεδίο) έχει ενέργεια και ορμή. Και αυτή η ενέργεια μπορεί να εξαχθεί δημιουργώντας συνθήκες κάτω από τις οποίες το πεδίο θέτει τα σώματα σε κίνηση. Όσον αφορά τον ορισμό της ενέργειας ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος, είναι βολικό να επεκτείνουμε την έννοια της ροής που αναφέραμε (στην περίπτωση αυτή, την ενέργεια) στην αναπαράσταση της πυκνότητας της ενεργειακής ροής, που εισήχθη για πρώτη φορά από τον Ρώσο φυσικό Umovov. , ο οποίος, παρεμπιπτόντως, ασχολήθηκε και με γενικότερα ζητήματα της φυσικής επιστήμης, ειδικότερα, με την επικοινωνία που ζει στη φύση με την ενέργεια. Η πυκνότητα της ενεργειακής ροής είναι η ποσότητα της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που διέρχεται από μια ενιαία περιοχή, κάθετη προς την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος, ανά μονάδα χρόνου. Φυσικά, αυτό σημαίνει ότι η μεταβολή της ενέργειας εντός του όγκου του χώρου καθορίζεται από τη ροή του, δηλ. Διάνυσμα Umov:

  (1.3.6)
  όπου c είναι η ταχύτητα του φωτός.
  Δεδομένου ότι για ένα επίπεδο κύμα E \u003d B και η ενέργεια διαιρείται εξίσου μεταξύ των κυμάτων του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου, μπορούμε να γράψουμε (1.3.6) με τη μορφή

  (1.3.7)
  Όσον αφορά την ορμή ενός κύματος φωτός, είναι ευκολότερο να τη λάβουμε από τον διάσημο τύπο του Αϊνστάιν E = mc2, που ελήφθη από αυτόν στη θεωρία της σχετικότητας, ο οποίος περιλαμβάνει επίσης την ταχύτητα του φωτός c ως την ταχύτητα διάδοσης ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος, οπότε η χρήση του τύπου του Αϊνστάιν εδώ είναι φυσικά δικαιολογημένη. Θα ασχοληθούμε με τα προβλήματα της θεωρίας της σχετικότητας περαιτέρω στο κεφάλαιο 1.4. Εδώ σημειώνουμε ότι ο τύπος E = mc2 αντανακλά όχι μόνο τη σχέση μεταξύ της ενέργειας E και της μάζας m, αλλά και τον νόμο διατήρησης της συνολικής ενέργειας σε οποιαδήποτε φυσική διαδικασίααντί να διατηρεί χωριστά τη μάζα και την ενέργεια.

  Στη συνέχεια, θεωρώντας ότι η ενέργεια Ε αντιστοιχεί στη μάζα m, η ώθηση του ηλεκτρομαγνητικού κύματος, δηλ. το γινόμενο της μάζας και της ταχύτητας (1.2.6), λαμβάνοντας υπόψη την ταχύτητα ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος με

  (1.3.8)
  Μια τέτοια κατανομή δίνεται για λόγους σαφήνειας, δεδομένου ότι, αυστηρά μιλώντας, είναι λάθος να ληφθεί ο τύπος (1.3.8) από τη σχέση Αϊνστάιν, αφού έχει διαπιστωθεί πειραματικά ότι η μάζα ενός φωτονίου ως κβάντου φωτός είναι ίση με μηδέν.

  Από θέσεις σύγχρονη φυσική επιστήμηΕίναι ο Ήλιος μέσω της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που παρέχει τις συνθήκες για ζωή στη Γη, και μπορούμε να ποσοτικοποιήσουμε αυτή την ενέργεια και την ορμή με φυσικούς νόμους. Παρεμπιπτόντως, εάν υπάρχει παλμός φωτός, τότε το φως πρέπει να ασκήσει πίεση στην επιφάνεια της Γης. Γιατί δεν το νιώθουμε; Η απάντηση είναι απλή και βρίσκεται στον παραπάνω τύπο (1.3.8), αφού η τιμή του c είναι τεράστιος αριθμός. Ωστόσο, η ελαφριά πίεση ανακαλύφθηκε πειραματικά σε πολύ λεπτές πειράματα από τον Ρώσο φυσικό P. Lebedev, και στο Σύμπαν επιβεβαιώνεται από την παρουσία και τη θέση των ουρών κομήτη που προκύπτουν υπό τη δράση ενός παλμού ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας φωτός. Ένα άλλο παράδειγμα που επιβεβαιώνει ότι το πεδίο έχει ενέργεια είναι η μετάδοση σημάτων από διαστημικούς σταθμούς ή από τη Σελήνη στη Γη. Αν και αυτά τα σήματα διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός c, αλλά με πεπερασμένο χρόνο λόγω μεγάλες αποστάσεις(από τη Σελήνη το σήμα πηγαίνει 1,3 δευτ., από τον ίδιο τον Ήλιο - 7 δευτ.). Ερώτηση: πού βρίσκεται η ενέργεια ακτινοβολίας μεταξύ του πομπού στο διαστημικό σταθμό και του δέκτη στη Γη; Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης, κάπου πρέπει να είναι! Και πράγματι περιέχεται έτσι ακριβώς στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.

  Σημειώστε επίσης ότι η μεταφορά ενέργειας στο διάστημα μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο σε εναλλασσόμενα ηλεκτρομαγνητικά πεδία, όταν αλλάζει η ταχύτητα του σωματιδίου. Με σταθερό ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργείται σταθερό μαγνητικό πεδίο, το οποίο δρα σε ένα φορτισμένο σωματίδιο κάθετα προς την κατεύθυνση της κίνησής του. Αυτή είναι η λεγόμενη δύναμη Lorentz, που «στρέβει» το σωματίδιο. Επομένως, ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο δεν λειτουργεί (δA \u003d dFdr) και, επομένως, δεν υπάρχει μεταφορά ενέργειας από φορτία που κινούνται στον αγωγό σε σωματίδια έξω από τον αγωγό στον χώρο γύρω μέσω ενός σταθερού μαγνητικού πεδίου. Στην περίπτωση ενός εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου που προκαλείται από ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο, τα φορτία στον αγωγό παρουσιάζουν επιτάχυνση κατά την κατεύθυνση της κίνησης και η ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί σε σωματίδια που βρίσκονται στο χώρο κοντά στον αγωγό. Επομένως, μόνο φορτία που κινούνται με επιτάχυνση μπορούν να μεταφέρουν ενέργεια μέσω του εναλλασσόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που δημιουργούν.

  Επιστρέφοντας στη γενική έννοια του πεδίου ως ορισμένη κατανομή των αντίστοιχων μεγεθών ή παραμέτρων στο χώρο και στο χρόνο, μπορούμε να υποθέσουμε ότι μια τέτοια έννοια σε σχέση με πολλά φαινόμενα όχι μόνο στη φύση, αλλά και στην οικονομία ή την κοινωνία όταν χρησιμοποιείται η αντίστοιχα φυσικά μοντέλα. Είναι απαραίτητο μόνο σε κάθε περίπτωση να βεβαιωθείτε εάν η επιλεγμένη φυσική ποσότητα ή το ανάλογό της αποκαλύπτει τέτοιες ιδιότητες που η περιγραφή της με τη βοήθεια του μοντέλου πεδίου θα ήταν χρήσιμη. Σημειώστε ότι η συνέχεια των μεγεθών που περιγράφουν το πεδίο είναι μία από τις κύριες παραμέτρους του πεδίου και επιτρέπει τη χρήση της κατάλληλης μαθηματικής συσκευής, συμπεριλαμβανομένων αυτών που αναφέρονται εν συντομία παραπάνω.

  Υπό αυτή την έννοια, είναι απολύτως δικαιολογημένο να μιλάμε για το βαρυτικό πεδίο, όπου το διάνυσμα της βαρυτικής δύναμης αλλάζει συνεχώς, και για άλλα πεδία (για παράδειγμα, πληροφορίες, το πεδίο μιας οικονομίας της αγοράς, πεδία δύναμης έργα τέχνηςκ.λπ.), όπου εμφανίζονται δυνάμεις ή ουσίες άγνωστες μέχρι στιγμής σε εμάς. Επεκτείνοντας σωστά τους νόμους της δυναμικής του στην ουράνια μηχανική, ο Νεύτων καθιέρωσε τον νόμο της παγκόσμιας έλξης

  (1.3.9)
  σύμφωνα με την οποία η δύναμη που ασκείται μεταξύ δύο μαζών m1 και m2 είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης R μεταξύ τους, το G είναι σταθερά βαρυτική αλληλεπίδραση. Αν εισαγάγουμε, κατ' αναλογία με το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, το διάνυσμα έντασης βαρυτικού πεδίου, τότε μπορούμε να πάμε από το (1.3.9) απευθείας στο βαρυτικό πεδίο.

  Ο τύπος (1.3.9) μπορεί να γίνει κατανοητός ως εξής: η μάζα m1 δημιουργεί ορισμένες συνθήκες στο χώρο, στις οποίες η μάζα m2 αντιδρά, και ως αποτέλεσμα δέχεται μια δύναμη που κατευθύνεται στο m1. Αυτές οι συνθήκες είναι το βαρυτικό πεδίο, η πηγή του οποίου είναι η μάζα m1. Για να μην σημειώνουμε κάθε φορά τη δύναμη που εξαρτάται από m2, διαιρούμε και τα δύο μέρη της εξίσωσης (1.3.9) με m2, θεωρώντας τα ως τη μάζα του σώματος δοκιμής, δηλ. αυτό στο οποίο ενεργούμε (σε αυτή την περίπτωση, υποτίθεται ότι η δοκιμαστική μάζα δεν διαταράσσει το βαρυτικό πεδίο). Τότε

  (1.3.10)
  Στην ουσία, τώρα η δεξιά πλευρά του (1.3.10) εξαρτάται μόνο από την απόσταση μεταξύ των μαζών m1 και m2, αλλά δεν εξαρτάται από τη μάζα m2 και καθορίζει το βαρυτικό πεδίο σε οποιοδήποτε σημείο του χώρου, χωρισμένο από την πηγή βαρύτητας m1 σε απόσταση R, ανεξάρτητα αν υπάρχει μάζα m2 ή όχι. Επομένως, είναι δυνατό να ξαναγράψουμε το (1.3.10) για άλλη μια φορά έτσι ώστε η μάζα της πηγής του βαρυτικού πεδίου να έχει καθοριστική τιμή. Να συμβολίσετε τη δεξιά πλευρά της (1.3.10) με g:

  (1.3.11)
  όπου M = m1.
  Εφόσον το F είναι διάνυσμα, τότε, φυσικά, το g είναι επίσης διάνυσμα. Ονομάζεται διάνυσμα έντασης βαρυτικού πεδίου και δίνει Πλήρης περιγραφήαυτό το πεδίο μάζας Μ σε οποιοδήποτε σημείο του χώρου. Εφόσον η τιμή του g καθορίζει τη δύναμη που ασκεί μια μονάδα μάζας, τότε στη φυσική της έννοια και διάσταση είναι επιτάχυνση. Επομένως, η εξίσωση της κλασικής δυναμικής (1.2.5) συμπίπτει σε μορφή με τις δυνάμεις που δρουν στο βαρυτικό πεδίο

  (1.3.12)
  Η έννοια των γραμμών δύναμης μπορεί επίσης να εφαρμοστεί στο βαρυτικό πεδίο, όπου το πάχος τους (πυκνότητα) χρησιμοποιείται για να κριθεί το μέγεθος των ενεργών δυνάμεων. Οι γραμμές βαρυτικής δύναμης μιας σφαιρικής μάζας είναι ευθείες που κατευθύνονται προς το κέντρο μιας σφαίρας με μάζα M ως πηγή βαρύτητας, και σύμφωνα με το (1.3.10), οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης μειώνονται με την απόσταση από το M σύμφωνα με το νόμο της αντίστροφης αναλογικότητα με το τετράγωνο της απόστασης R. Έτσι, σε αντίθεση με τις γραμμές δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου, που ξεκινούν από το θετικό και τελειώνουν στο αρνητικό, στο βαρυτικό πεδίο δεν υπάρχουν συγκεκριμένα σημεία από όπου θα ξεκινούσαν, ωστόσο, εκτείνονται στο άπειρο.

  Κατ' αναλογία με ηλεκτρικό δυναμικό(- δυναμική ενέργεια μονάδας φορτίου σε ηλεκτρικό πεδίο), μπορείτε να εισαγάγετε το βαρυτικό δυναμικό

  (1.3.13)
  Η φυσική έννοια της (1.3.13) είναι ότι Фgr είναι η δυναμική ενέργεια ανά μονάδα μάζας. Η εισαγωγή των δυναμικών των ηλεκτρικών και βαρυτικών πεδίων, τα οποία, σε αντίθεση με τις διανυσματικές τιμές των εντάσεων και, είναι κλιμακούμενα μεγέθη, απλοποιεί τους ποσοτικούς υπολογισμούς. Σημειώστε ότι η αρχή της υπέρθεσης ισχύει για όλες τις παραμέτρους πεδίου, η οποία συνίσταται στην ανεξαρτησία της δράσης των δυνάμεων (εντάσεις, δυναμικά) και τη δυνατότητα υπολογισμού της παραμέτρου που προκύπτει (τόσο διανυσματική όσο και βαθμωτή) με κατάλληλη πρόσθεση.

  Παρά την ομοιότητα των βασικών νόμων του ηλεκτρικού (1.3.4) και της βαρύτητας (1.3.9) πεδίων και των μεθοδολογιών για την εισαγωγή και χρήση των παραμέτρων που τα περιγράφουν, δεν έχει καταστεί ακόμη δυνατό να εξηγηθεί η ουσία τους με βάση μια κοινή φύση. Αν και τέτοιες προσπάθειες, ξεκινώντας από τον Αϊνστάιν και μέχρι πρόσφατα, γίνονται συνεχώς για τη δημιουργία μιας ενοποιημένης θεωρίας πεδίου. Φυσικά, αυτό θα απλοποιούσε την κατανόησή μας για τον φυσικό κόσμο και θα μας επέτρεπε να τον περιγράψουμε με ομοιόμορφο τρόπο. Μερικές από αυτές τις προσπάθειες θα συζητηθούν στο Κεφάλαιο 1.6.

  Πιστεύεται ότι τα βαρυτικά και ηλεκτρικά πεδία δρουν ανεξάρτητα και μπορούν να συνυπάρχουν σε οποιοδήποτε σημείο του χώρου ταυτόχρονα χωρίς να επηρεάζουν το ένα το άλλο. Η συνολική δύναμη που ασκείται σε ένα δοκιμαστικό σωματίδιο με φορτίο q και μάζα m μπορεί να εκφραστεί ως διανυσματικό άθροισμα u. Δεν έχει νόημα να αθροίζονται τα διανύσματα, αφού έχουν διαφορετικές διαστάσεις. Η εισαγωγή στην κλασική ηλεκτροδυναμική της έννοιας του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου με τη μεταφορά της αλληλεπίδρασης και της ενέργειας μέσω της διάδοσης των κυμάτων στο χώρο κατέστησε δυνατή την απομάκρυνση από τη μηχανική αναπαράσταση του αιθέρα. Κατά την παλιά άποψη, η έννοια του αιθέρα ως ενός είδους μέσου που εξηγεί τη μεταφορά της δράσης επαφής των δυνάμεων διαψεύστηκε τόσο πειραματικά από τα πειράματα του Michelson στη μέτρηση της ταχύτητας του φωτός, όσο και, κυρίως, από τη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Μέσα από τα πεδία ήταν δυνατή η περιγραφή φυσικές αλληλεπιδράσεις, για την οποία μάλιστα ο στρατηγός ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙχαρακτηριστικά πεδία για τα οποία μιλήσαμε εδώ. Είναι αλήθεια ότι πρέπει να σημειωθεί ότι τώρα η ιδέα του αιθέρα αναβιώνει εν μέρει από ορισμένους επιστήμονες με βάση την έννοια του φυσικού κενού.

  Έτσι, μετά τη μηχανική εικόνα, σχηματίστηκε μια νέα μέχρι εκείνη την εποχή ηλεκτρομαγνητική εικόνα του κόσμου. Μπορεί να θεωρηθεί ως ενδιάμεσο σε σχέση με τη σύγχρονη φυσική επιστήμη. Ας σημειώσουμε ορισμένα γενικά χαρακτηριστικά αυτού του παραδείγματος. Δεδομένου ότι περιλαμβάνει όχι μόνο ιδέες για πεδία, αλλά και νέα δεδομένα που είχαν εμφανιστεί μέχρι εκείνη την εποχή σχετικά με τα ηλεκτρόνια, τα φωτόνια, το πυρηνικό μοντέλο του ατόμου, τις κανονικότητες χημική δομήουσίες και η διάταξη των στοιχείων στο περιοδικό σύστημα του Mendeleev και μια σειρά άλλων αποτελεσμάτων στην πορεία της κατανόησης της φύσης, στη συνέχεια, φυσικά, αυτή η έννοια περιλάμβανε επίσης τις ιδέες της κβαντικής μηχανικής και τη θεωρία της σχετικότητας, οι οποίες θα συζητηθούν περαιτέρω .

  Το κύριο πράγμα σε αυτή την αναπαράσταση είναι η ικανότητα περιγραφής μεγάλου αριθμού φαινομένων με βάση την έννοια του πεδίου. Διαπιστώθηκε, σε αντίθεση με τη μηχανική εικόνα, ότι η ύλη δεν υπάρχει μόνο με τη μορφή ύλης, αλλά και με τη μορφή πεδίου. Η ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση με βάση τις αναπαραστάσεις κυμάτων περιγράφει με βεβαιότητα όχι μόνο ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, αλλά και οπτικά, χημικά, θερμικά και μηχανικά φαινόμενα. Η μεθοδολογία της αναπαράστασης πεδίου της ύλης μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατανόηση πεδίων διαφορετικής φύσης. Έχουν γίνει προσπάθειες να συνδεθεί η σωματιδιακή φύση των μικροαντικειμένων με την κυματική φύση των διεργασιών. Διαπιστώθηκε ότι ο «φορέας» της αλληλεπίδρασης του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου είναι ένα φωτόνιο, το οποίο ήδη υπακούει στους νόμους της κβαντικής μηχανικής. Γίνονται προσπάθειες να βρεθεί το graviton ως φορέας του βαρυτικού πεδίου.

  Ωστόσο, παρά τη σημαντική πρόοδο στη γνώση του κόσμου γύρω μας, η ηλεκτρομαγνητική εικόνα δεν είναι απαλλαγμένη από ελλείψεις. Έτσι, οι πιθανοτικές προσεγγίσεις δεν εξετάζονται σε αυτό, στην ουσία, οι πιθανολογικές κανονικότητες δεν αναγνωρίζονται ως θεμελιώδεις, η ντετερμινιστική προσέγγιση του Νεύτωνα στην περιγραφή των μεμονωμένων σωματιδίων και η άκαμπτη ασάφεια των σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος διατηρούνται (η οποία τώρα αμφισβητείται από συνεργίες ) , πυρηνικές αλληλεπιδράσειςκαι τα πεδία τους εξηγούνται όχι μόνο από τις ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ φορτισμένων σωματιδίων. Γενικά, αυτή η κατάσταση είναι κατανοητή και κατανοητή, αφού κάθε διείσδυση στη φύση των πραγμάτων βαθαίνει τις ιδέες μας και απαιτεί τη δημιουργία νέων επαρκών φυσικών μοντέλων.