Materjal Wikipediast – vabast entsüklopeediast
Füüsilist välja võib seega iseloomustada kui hajutatud dünaamilist süsteemi, millel on lõpmatu arv vabadusastmed.
Põhiväljade väljamuutuja rolli mängib sageli potentsiaal (skalaar, vektor, tensor), mõnikord suurus, mida nimetatakse väljatugevuseks. (Sest kvantiseeritud väljad teatud mõttes on vastavaks ka väljamuutuja klassikalise mõiste üldistus operaator).
Samuti valdkonnas füüsikas nad kutsuvad füüsiline kogus, mida peetakse kohast sõltuvaks: üldiselt tervikuna, erinevaid tähendusi see väärtus mõne laiendatud pideva keha kõigi punktide jaoks - kontiinum, mis kirjeldab tervikuna selle laiendatud keha olekut või liikumist. Selliste väljade näited võivad olla:
Kirjeldatakse ka selliste väljade dünaamikat osadiferentsiaalvõrrandid, ja ajalooliselt, alates 18. sajandist, hakati selliseid valdkondi füüsikas esimestena käsitlema.
Ideest kasvas välja kaasaegne kontseptsioon füüsilisest väljast elektromagnetväli, realiseeriti esmalt füüsiliselt konkreetsel ja tänapäevasele suhteliselt lähedasel kujul Faraday, matemaatiliselt järjekindlalt realiseeritud Maxwell- algselt kasutades mehaaniline mudel hüpoteetiline järjepidevus - eeter, kuid läks siis mehaanilise mudeli kasutamisest kaugemale.
Füüsika valdkondadest eristatakse nn fundamentaalseid. Need on väljad, mis moodsa füüsika väljaparadigma kohaselt moodustavad maailma füüsikalise pildi aluse ja neist tulenevad kõik muud väljad. Need hõlmavad kahte peamist väljade klassi, mis üksteisega suhtlevad:
On teooriaid (nt stringiteooria, mitmesugused teised ühendamise teooriad), milles fundamentaalväljade rolli hõivavad veidi teistsugused, nende teooriate, väljade või objektide seisukohalt veelgi fundamentaalsemad (ja praegused fundamentaalväljad esinevad või peaksid neis teooriates mõnel ligikaudselt ilmnema kui „fenomenoloogiline " tagajärg). Sellised teooriad pole aga veel piisavalt kinnitatud ega üldtunnustatud.
Ajalooliselt on põhiväljade hulgas väljad, mis vastutavad elektromagnetilise ( elektriline Ja magnetiline väljad seejärel kombineeritud elektromagnetväli), Ja gravitatsiooniline interaktsiooni. Neid valdkondi avastati ja uuriti piisavalt üksikasjalikult juba klassikalises füüsikas. Algul tundusid need väljad (Newtoni gravitatsiooni-, elektrostaatika ja magnetostaatika teooria raames) enamiku füüsikute jaoks pigem formaalsete matemaatiliste objektidena, mis olid kasutusele võetud formaalse mugavuse huvides, mitte aga täieõigusliku füüsilise reaalsusena, hoolimata katsetest sügavamale füüsilisele mõistmisele. , mis jäi siiski üsna ebamääraseks või ei kandnud liiga märkimisväärseid vilju. Kuid alustades Faradayst ja Maxwellist, hakati süstemaatiliselt ja väga viljakalt rakendama lähenemist väljale (antud juhul elektromagnetväljale) kui täiesti tähendusrikkale füüsilisele reaalsusele, mis hõlmas ka olulist läbimurret nende ideede matemaatilises sõnastuses.
Teisalt aga arenguga kvantmehaanikaÜha selgemaks sai, et ainel (osakestel) on omadused, mis on teoreetiliselt omased spetsiifiliselt väljadele.
Nii selgus, et maailma füüsilise pildi saab oma aluses taandada kvantiseeritud väljadele ja nende vastasmõjule.
Mingil määral peamiselt formalismi raames tee integreerimine Ja Feynmani diagrammid, toimus ka vastupidine liikumine: väljad võisid märgatavalt kujutada peaaegu klassikalisi osakesi (täpsemalt lõpmatu arvu peaaegu klassikaliste osakeste superpositsioonina, mis liiguvad mööda kõiki mõeldavaid trajektoore) ja väljade vastastikmõju - kui üksteise sünd ja neeldumine osakeste poolt (ka selle kõigi mõeldavate variantide superpositsiooniga). Ja kuigi see lähenemine on väga ilus, mugav ja võimaldab paljuski psühholoogiliselt naasta täpselt määratletud trajektooriga osakese idee juurde, ei saa see siiski tühistada asjade väljavaadet ega ole isegi täiesti sümmeetriline alternatiiv sellele (ja seetõttu ikka lähemal ilusale, psühholoogiliselt ja praktiliselt mugavale, kuid siiski lihtsalt formaalsele seadmele, kui täiesti iseseisvale kontseptsioonile). Siin on kaks põhipunkti:
Seega võime järeldada, et trajektoore pidi integreerimise lähenemine on, kuigi psühholoogiliselt väga mugav (lõppude lõpuks on näiteks kolme vabadusastmega punktosake palju lihtsam kui seda kirjeldav lõpmatu mõõtmega väli) ja on tõestanud praktilist produktiivsust. , kuid siiski ainult teatud ümbersõnastamine, ehkki üsna radikaalne valdkondlik kontseptsioon ja mitte selle alternatiiv.
Ja kuigi selles keeles näeb sõnades kõik välja väga “korpuskulaarne” (näiteks: “laetud osakeste vastastikmõju on seletatav teise osakese – vastastikmõju kandja – vahetumisega” või “kahe elektroni vastastikune tõrjumine on tingitud vahetusest nende vahele jäävast virtuaalsest footonist”), aga selle taga on selline tüüpiline väljareaalsus, nagu lainete levimine, kuigi tõhusa arvutusskeemi loomise huvides üsna hästi peidetud ja paljuski andev. lisafunktsioone kvalitatiivne mõistmine.
Need standardmudeli väljad on mõõteväljad. On teada järgmised tüübid:
Hüpoteetiline sisse laiemas mõttes võime käsitleda kõiki teoreetilisi objekte (näiteks välju), mida kirjeldavad teooriad, mis ei sisalda sisemisi vastuolusid, ei ole selgelt vastuolus vaatlustega ja on samal ajal võimelised tootma jälgitavaid tagajärgi, mis võimaldavad meil teha valiku kasuks. need teooriad võrreldes praegu aktsepteeritud teooriatega. Allpool räägime (ja see vastab üldiselt termini tavapärasele arusaamale) peamiselt hüpoteetilisusest selles kitsamas ja rangemas tähenduses, mis viitab oletuse, mida me nimetame hüpoteesiks, kehtivusele ja falsifitseeritavusele.
Teoreetilises füüsikas käsitletakse paljusid erinevaid hüpoteetilisi väljasid, millest igaüks kuulub väga spetsiifilisse teooriasse (oma tüübilt ja matemaatilistelt omadustelt võivad need väljad olla täiesti või peaaegu samad teadaolevate mittehüpoteetiliste väljadega ning olla enam-vähem väga erinevad sisse Mõlemal juhul tähendab nende hüpoteetiline olemus seda, et neid ei ole veel tegelikkuses vaadeldud, mõne hüpoteetilise väljaga seoses ei ole neid katseliselt avastatud, võib tekkida küsimus, kas neid saab põhimõtteliselt jälgida ja isegi seda, kas need üldse eksisteerida saavad – näiteks kui teooria, milles nad esinevad, osutub ühtäkki sisemiselt vastuoluliseks).
Küsimus, mida tuleks pidada kriteeriumiks, mis võimaldab teatud kindla välja viia hüpoteetilise kategooriast reaalse kategooriasse, on üsna peen, kuna konkreetse teooria kinnitus ja selles sisalduvate teatud objektide tegelikkus on sageli rohkem. või vähem kaudne. Sel juhul taandub asi enamasti mingisugusele mõistlikule teadlaskonna kokkuleppele (mille liikmed on enam-vähem täielikult teadlikud, millisest kinnitusastmest me tegelikult räägime).
Isegi üsna hästi kinnitatud teooriates on koht hüpoteetilistel väljadel (siin räägime sellest, et teooria erinevaid osi on testitud erineval määral põhjalikkus ja mõned neis olulist rolli mängivad valdkonnad pole põhimõtteliselt veel eksperimentis päris selgelt avaldunud, st nad näevad välja nagu teatud teoreetilistel eesmärkidel leiutatud hüpotees, samas kui teised samas teoorias esinevad valdkonnad, on juba piisavalt hästi uuritud, et rääkida neist kui reaalsusest).
Sellise hüpoteetilise välja näide on Higgsi väli, mis on oluline Standardmudel, mille ülejäänud väljad ei ole sugugi hüpoteetilised ning mudelit ennast, kuigi paratamatute reservatsioonidega, peetakse tegelikkust kirjeldavaks (vähemalt reaalsust teadaolevalt).
On palju teooriaid, mis sisaldavad väljasid, mida (veel) kunagi ei ole vaadeldud, ja mõnikord annavad need teooriad ise selliseid hinnanguid, et nende hüpoteetilisi välju ilmselt (nende teooriast endast tuleneva avaldumise nõrkuse tõttu) ei ole võimalik põhimõtteliselt ettenähtava aja jooksul avastada. tulevik (näiteks väändeväli). Selliseid teooriaid (kui need ei sisalda lisaks praktiliselt kontrollimatutele ka piisaval hulgal lihtsamini kontrollitavaid tagajärgi) ei peeta praktilist huvi pakkuvateks, välja arvatud juhul, kui need on mittetriviaalsed. uus viis nende kontrollid, mis võimaldab teil ilmsetest piirangutest mööda minna. Mõnikord (nagu näiteks paljudes Alternatiivsed gravitatsiooniteooriad- Näiteks, Dicke'i väli) tutvustatakse selliseid hüpoteetilisi välju, mille avaldumise tugevuse kohta ei oska teooria ise üldse midagi öelda (näiteks selle välja sidekonstant teistega on teadmata ja võib olla kas üsna suur või suvaliselt väike); Samuti ei kiirusta nad tavaliselt selliste teooriate testimisega (kuna selliseid teooriaid on palju ja igaüks neist pole oma kasulikkust mitte mingil moel tõestanud ja isegi formaalselt võltsimatu), välja arvatud juhul, kui mõni neist ei hakka mingil põhjusel mõne hetkeprobleemi lahendamiseks paljulubav (teooriate väljasõelumisest mittevõltsivuse alusel – eriti ebakindlate konstantide tõttu – on siin aga mõnikord loobutud, s.t. tõsist head teooriat saab mõnikord testida lootuses, et selle mõju avastatakse, kuigi see pole garanteeritud laia klassi testiteooriaid korraga teadaolevate parameetrite järgi, ilma et iga üksikut eraldi katsetaks.
Samuti tuleb märkida, et hüpoteetilisteks on tavaks nimetada ainult neid välju, millel pole üldse jälgitavaid ilminguid (või on need ebapiisavalt, nagu Higgsi välja puhul). Kui füüsikalise välja olemasolu on selle vaadeldavate ilmingutega kindlalt kindlaks tehtud ja me räägime ainult selle teoreetilise kirjelduse täiustamisest (näiteks Newtoni gravitatsioonivälja asendamisest meetrilise tensori väljaga GTO), siis tavaliselt ei aktsepteerita ühest või teisest kui hüpoteetilisest rääkimist (kuigi üldrelatiivsusteooria varajase olukorra puhul oli võimalik rääkida gravitatsioonivälja tensorsuse olemuse hüpoteetilisest olemusest).
Kokkuvõtteks olgu mainitud sellised väljad, mille tüüp on üsna ebatavaline, s.t. teoreetiliselt üsna mõeldav, kuid praktikas pole sarnast tüüpi valdkondi kunagi täheldatud (ja mõnel juhul võis nende teooria väljatöötamise algfaasis tekkida kahtlusi selle järjepidevuse suhtes). Need peaksid esiteks sisaldama tahhüoniväljad. Tegelikult võib tahhüonivälju pigem nimetada ainult potentsiaalselt hüpoteetilisteks (st ei jõua olekusse haritud oletus), sest teadaolevad konkreetsed teooriad, milles nad mängivad rohkem või vähem olulist rolli, näiteks stringiteooria, ise pole jõudnud piisavalt kinnitatud staatusesse.
Veelgi eksootilisem (näiteks Lorentz-mitteinvariantne- rikkudes relatiivsuspõhimõte) väljad (hoolimata sellest, et nad on abstraktselt teoreetiliselt üsna mõeldavad) võib kaasaegses füüsikas liigitada üsna kaugele üle põhjendatud eelduse ulatuse, st rangelt võttes neid isegi ei käsitleta hüpoteetiline.
Tabeli meessoost otsas muutus vestlus üha elavamaks. Kolonel ütles, et sõja kuulutamise manifest on Peterburis juba avaldatud ja tema enda nähtud koopia on nüüd kulleriga ülemjuhataja kätte toimetatud.
- Ja miks on meil raske Bonaparte'iga võidelda? - ütles Shinshin. – II a deja rabattu le caquet a l "Autriche. Je crins, que cette fois ce ne soit notre tour. [Ta on Austria arrogantsi juba maha löönud. Kardan, et meie kord ei tuleks praegu.]
Kolonel oli jässakas, pikka kasvu ja sangviiniline sakslane, ilmselgelt sulane ja patrioot. Ta oli Shinshini sõnade peale solvunud.
"Ja siis oleme hea suverään," ütles ta, hääldades e asemel e ja ь asemel ъ. "Siis, et keiser teab seda, ütles ta oma manifestis, et ta võib suhtuda ükskõikselt Venemaad ähvardavatesse ohtudesse ja impeeriumi turvalisusesse, väärikusesse ja liitude pühadusse," ütles ta millegipärast eriti rõhutades. sõna "ametiühingud", nagu oleks see kogu asja olemus.
Ja talle iseloomuliku eksimatu ametliku mäluga kordas ta avasõnad manifest... "ja soov, suverääni ainus ja hädavajalik eesmärk: luua Euroopas rahu kindlatel alustel - nad otsustasid nüüd saata osa sõjaväest välismaale ja teha uusi jõupingutusi "selle kavatsuse" saavutamiseks.
"Sellepärast olemegi hea suverään," lõpetas ta, jõi õpetlikult klaasi veini ja vaatas krahvile julgustuseks tagasi.
– Connaissez vous le proverbe: [Te teate seda vanasõna:] "Erema, Erema, istuge kodus, teritage oma võlli," ütles Shinshin võpatades ja naeratades. – Cela nous convient a merveille. [See tuleb meile kasuks.] Miks Suvorov – ta tükeldati, taldrikumood, [peas] ja kus on meie Suvorovid praegu? Je vous demande un peu, [ma palun teilt,] – hüppab pidevalt vene keelest keelde prantsuse keel, ta ütles.
"Me peame võitlema kuni viimse veretilgani," ütles kolonel vastu lauda lüües, "ja surema oma keisri eest, ja siis on kõik hästi." Ja võimalikult vähe vaielda (eriti tõmbas ta häält sõna „võimalik“ peale),“ lõpetas ta uuesti krahvi poole pöördudes. "Nii me hindame vanu hussareid, see on kõik." Kuidas hindate, noormees ja noor husaar? - lisas ta, pöördudes Nikolai poole, kes, kuuldes, et jutt käib sõjast, lahkus vestluskaaslasest ja vaatas kõigi silmadega ning kuulas kõigi kõrvadega koloneli.
"Ma olen sinuga täiesti nõus," vastas Nikolai üleni punetuna, keerutas taldrikut ja asetas klaase ümber nii otsustava ja meeleheitliku pilguga, nagu oleks ta hetkel suures ohus, "olen veendunud, et venelased peavad surema. või võida,” ütles ta pärast seda, kui see sõna oli juba öeldud, samamoodi nagu teised, et see on praeguseks puhuks liiga entusiastlik ja pompoosne ning seetõttu kohmakas.
"C"est bien beau ce que vous venez de dire, [Imeline! See, mida sa ütlesid, on imeline]," ütles tema kõrval istunud Julie ohates. Sonya värises üleni ja punastas kõrvuni, kõrvade taga ja kaelale ja õlgadele, aastal Nikolai kõne ajal kuulas Pierre koloneli kõnesid ja noogutas tunnustavalt pead.
"See on tore," ütles ta.
"Tõeline husaar, noormees," hüüdis kolonel uuesti vastu lauda põrutades.
- Mida sa seal lärmad? – järsku kuuldus üle laua Marya Dmitrievna bassihäält. - Miks sa lauale koputad? - pöördus ta husari poole, - kellest sa vaimustuses oled? eks, sa arvad, et prantslased on sinu ees?
"Ma räägin tõtt," ütles husaar naeratades.
"Kõik sõja kohta," hüüdis krahv üle laua. - Lõppude lõpuks tuleb mu poeg, Marya Dmitrievna, mu poeg tuleb.
- Ja mul on sõjaväes neli poega, aga ma ei viitsi. Kõik on Jumala tahe: sa sured pliidil lamades ja lahingus halastab Jumal,” kõlas laua teisest otsast ilma igasuguse pingutuseta Marya Dmitrievna paks hääl.
- See on tõsi.
Ja vestlus keskendus taas – daamid oma laua otsas, mehed oma.
"Aga sa ei küsi," ütles väike vend Natašale, "aga sa ei küsi!"
"Ma küsin," vastas Nataša.
Tema nägu läks äkitselt õhetama, väljendades meeleheitlikku ja rõõmsat otsusekindlust. Ta tõusis püsti, kutsudes enda vastas istunud Pierre'i kuulama ja pöördus ema poole:
- Ema! – kõlas üle laua tema lapsemeelne hääl.
- Mida sa tahad? – küsis krahvinna hirmunult, kuid nähes tütre näost, et tegu on vembuga, vehkis ta karmilt käega, tehes peaga ähvardava ja negatiivse žesti.
Vestlus vaibus.
- Ema! mis kook sellest tuleb? – Nataša hääl kõlas veelgi otsustavamalt, murdumata.
Krahvinna tahtis kulmu kortsutada, kuid ei suutnud. Marya Dmitrievna raputas paksu sõrme.
"Kasakas," ütles ta ähvardavalt.
Enamik külalisi vaatas vanemaid, teadmata, kuidas seda trikki võtta.
- Siin ma olen! - ütles krahvinna.
- Ema! mis kook tuleb? - hüüdis Nataša julgelt ja kapriisselt rõõmsalt, olles eelnevalt kindel, et tema jant võetakse hästi vastu.
Sonya ja paks Petya peitsid naeru eest.
"Sellepärast ma küsisin," sosistas Nataša. väike vend ja Pierre, keda ta uuesti vaatas.
"Jäätis, aga nad ei anna seda teile," ütles Marya Dmitrievna.
Nataša nägi, et pole midagi karta, ja seetõttu ei kartnud ta Marya Dmitrievnat.
- Marya Dmitrievna? milline jäätis! Mulle ei meeldi kreem.
- Porgand.
- Ei, milline? Marya Dmitrievna, milline? – hüüdis ta peaaegu. - Ma tahan teada!
Marya Dmitrievna ja krahvinna naersid ning kõik külalised järgnesid neile. Kõik naersid mitte Marya Dmitrievna vastuse, vaid selle tüdruku arusaamatu julguse ja osavuse üle, kes teadis, kuidas ja julges Marya Dmitrievnaga niimoodi käituda.
Nataša jäi maha alles siis, kui talle öeldi, et ananassi tuleb. Enne jäätist pakuti šampanjat. Muusika hakkas uuesti mängima, krahv suudles krahvinnat ning külalised tõusid püsti ja õnnitlesid krahvinnat, kõlistades klaase üle laua krahvi, laste ja üksteisega. Kelnerid jooksid taas sisse, toolid ragisesid ja samas järjekorras, kuid punakamate nägudega, naasid külalised elutuppa ja krahvi kabinetti.
Bostoni lauad viidi laiali, peod korraldati ja krahvi külalised seadsid end sisse kahte elutuppa, diivanituppa ja raamatukogusse.
Kaarte lehvitanud krahv ei suutnud vaevu vastu panna pärastlõunasele uinakule ja naeris kõige üle. Krahvinna õhutatud noored kogunesid klavikordi ja harfi ümber. Julie oli kõigi soovil esimene, kes mängis harfil variatsioonidega pala ja hakkas koos teiste tüdrukutega musikaalsuse poolest tuntud Natašal ja Nikolail midagi laulma. Suure tüdrukuna adresseeritud Nataša oli selle üle ilmselt väga uhke, kuid samas arglik.
- Mida me laulma hakkame? - ta küsis.
"Võti," vastas Nikolai.
- Noh, kiirustame. Boris, tule siia,” ütles Nataša. - Kus Sonya on?
Ta vaatas ringi ja jooksis talle järele, nähes, et sõbrannat toas pole.
Joostes Sonya tuppa ega leidnud sealt oma sõpra, jooksis Nataša lasteaeda - ja Sonyat polnud seal. Nataša mõistis, et Sonya oli koridoris rinnal. Koridoris asuv rinnus oli Rostovi maja noorema naispõlve kurbuste koht. Tõepoolest, Sonya oma õhulises roosas kleidis, seda muserdades, heitis näoga alla lapsehoidja määrdunud triibulisele sulgvoodile, rinnale ja, varjates nägu sõrmedega, nuttis kibedalt, raputades oma paljaid õlgu. Nataša animeeritud nägu, kellel oli terve päev sünnipäev, muutus äkitselt: tema silmad jäid seisma, siis tema lai kael värises, huulenurgad vajusid alla.
- Sonya! mis sa oled?... Mis, mis sul viga on? Vau vau!…
Ja Nataša, avades suure suu ja muutudes täiesti lolliks, hakkas möirgama nagu laps, teadmata põhjust ja ainult sellepärast, et Sonya nuttis. Sonya tahtis pead tõsta, tahtis vastata, kuid ta ei suutnud ja peitis end veelgi enam. Nataša nuttis, istus sinisele sulgvoodile ja kallistas oma sõpra. Jõudu kogunud, tõusis Sonya püsti, hakkas pisaraid pühkima ja lugu rääkima.
- Nikolenka lahkub nädala pärast, tema... paber... tuli välja... ta ütles mulle ise... Jah, ma ikka ei nutaks... (ta näitas paberit, mida ta käes hoidis tema käsi: see oli Nikolai kirjutatud luule) Ma ikka ei nutaks, aga sa ei lasknud sa ei saa... keegi ei saa aru... mis hing tal on.
Ja ta hakkas jälle nutma, sest ta hing oli nii hea.
"Sa tunned end hästi... ma ei kadesta sind... Ma armastan sind ja ka Borist," ütles ta pisut jõudu kogudes, "ta on armas... sinu jaoks pole takistusi." Ja Nikolai on mu nõbu... ma vajan... suurlinna ennast... ja see on võimatu. Ja siis, kui mamma... (Sonya pidas krahvinnat ja helistas emale), siis ta ütleb, et ma rikun Nikolai karjääri, mul pole südant, et ma olen tänamatu, aga tõesti... jumala eest... (ta tegi risti ette) Ka mina armastan teda nii väga ja teie kõik, ainult Vera... Mille eest? Mida ma temaga tegin? Olen teile nii tänulik, et ohverdaksin hea meelega kõik, aga mul pole midagi...
Sonya ei saanud enam rääkida ja peitis pea jälle käte ja sulgvoodi vahele. Nataša hakkas rahunema, kuid tema näost oli näha, et ta mõistab sõbra leina tähtsust.
- Sonya! - ütles ta äkki, nagu oleks ta aimanud oma nõbu leina tegelikku põhjust. – See on õige, Vera rääkis sinuga pärast õhtusööki? Jah?
– Jah, Nikolai ise kirjutas need luuletused ja mina kopeerisin teisi; Ta leidis need minu laualt ja ütles, et näitab neid emale, ja ütles ka, et ma olen tänamatu, et ema ei luba tal kunagi minuga abielluda ja ta abiellub Juliega. Näete, kuidas ta terve päeva temaga on... Nataša! Milleks?…
Ja jälle nuttis ta kibedamalt kui varem. Nataša tõstis ta üles, kallistas teda ja hakkas läbi pisarate naeratades teda rahustama.
- Sonya, ära usu teda, kallis, ära usu teda. Kas mäletate, kuidas me kõik kolmekesi diivanitoas Nikolenkaga rääkisime; mäletad pärast õhtusööki? Otsustasime ju kõik, kuidas saab. Ma ei mäleta, kuidas, aga sa mäletad, kuidas kõik oli hästi ja kõik oli võimalik. Onu Shinshini vend on abielus nõbuga ja meie oleme teiseks nõod. Ja Boriss ütles, et see on väga võimalik. Tead, ma rääkisin talle kõik. Ja ta on nii tark ja nii hea," ütles Nataša... "Sina, Sonya, ära nuta, mu kallis, kallis, Sonya." - Ja ta suudles teda naerdes. - Vera on kuri, jumal õnnistagu teda! Aga kõik saab korda ja ta ei ütle seda emale; Nikolenka ütleb seda ise ja ta isegi ei mõelnud Julie peale.
Ja ta suudles teda pähe. Sonya tõusis püsti ja kassipoeg ärkas, tema silmad särasid ja ta näis olevat valmis sabaga vehkima, oma pehmetele käppadele hüppama ja palliga uuesti mängima, nagu talle kohane.
- Sa arvad? eks? Jumala poolt? - ütles ta, sirgendades kiiresti kleiti ja juukseid.
- Tõesti, jumala poolt! – vastas Nataša, sirgendades sõbra patsi alla hulkuvaid jämedaid juukseid.
Ja nad mõlemad naersid.
- Noh, lähme laulma "The Key".
- Lähme.
"Tead, see paks Pierre, kes minu vastas istus, on nii naljakas!" – ütles Nataša äkki peatudes. - Mul on väga lõbus!
Ja Nataša jooksis mööda koridori.
Sonya, raputas kohevust maha ja peitis luuletusi rinnus, väljaulatuvate rinnaluudega kaelani, kergete, rõõmsate sammudega, õhetava näoga, jooksis Natašale järele mööda koridori diivanile. Külaliste soovil laulsid noored “Võti” kvartetti, mis kõigile väga meeldis; siis laulis Nikolai õpitud laulu uuesti.
Mõnusal ööl kuuvalguses,
Kujutage end õnnelikuna ette
Et maailmas on veel keegi,
Kes sinust ka mõtleb!
Nagu ta oma kauni käega,
Kõndides mööda kuldset harfi,
Oma kirgliku harmooniaga
Kutsub endasse, kutsub sind!
Veel päev või paar ja taevas tuleb...
Aga ah! su sõber ei jää elama!
Ja ta ei olnud veel viimaseid sõnu laulnud, kui saalis olevad noored valmistusid tantsima ja koori muusikud hakkasid jalgu kõmpima ja köhima.
Pierre istus elutoas, kus Shinshin justkui väliskülalisega alustas temaga Pierre'i jaoks igavat poliitilist vestlust, millega ka teised ühinesid. Kui muusika mängima hakkas, astus Nataša elutuppa ja minnes otse Pierre'i juurde, naerdes ja punastades ütles:
- Ema käskis mul sind tantsima kutsuda.
"Ma kardan arvud segamini ajada," ütles Pierre, "aga kui sa tahad olla minu õpetaja..."
Ja ta pakkus oma paksu kätt, langetades selle madalale, kõhnale tüdrukule.
Sel ajal, kui paarid end sisse seadsid ja muusikud rivistusid, istus Pierre oma väikese daamiga maha. Nataša oli täiesti õnnelik; ta tantsis suurega, kellegagi, kes tuli välismaalt. Ta istus kõigi ees ja rääkis temaga nagu suure tüdrukuga. Tal oli käes lehvik, mida üks noor daam oli andnud tal käes hoida. Ja võttes endale kõige ilmalikuma poosi (jumal teab, kus ja millal ta seda õppis), rääkis ta end lehvitades ja läbi lehviku naeratades oma härrasmehega.
- Mis see on, mis see on? Vaata, vaata,” ütles vana krahvinna, astudes läbi saalist ja osutades Natašale.
Nataša punastas ja naeris.
- Aga sina, ema? Noh, millist jahti te otsite? Mis siin üllatavat?
Kolmanda ökoseansi keskel hakkasid elutoas, kus krahv ja Marya Dmitrievna mängisid, toolid liikuma ning suurem osa austatud külalistest ja vanadest inimestest venitasid pärast pikka istumist ja rahakotte ja rahakotte. taskus, astusid esiku ustest välja. Marya Dmitrievna astus krahviga ette – mõlemad rõõmsate nägudega. Krahv pakkus mängulise viisakusega nagu ballett oma ümara käe Marya Dmitrievnale. Ta ajas end sirgu ja ta nägu säras eriti julge, kaval naeratus ning niipea, kui ökoosise viimane kuju oli tantsitud, plaksutas ta muusikutele käsi ja hüüdis koorile, pöördudes esimese viiuli poole:
- Semjon! Kas sa tead Danila Kuporit?
See oli krahvi lemmiktants, mida ta noorpõlves tantsis. (Danilo Kupor oli tegelikult üks nurkade kuju.)
"Vaadake isa," hüüdis Nataša tervele saalile (unustades täielikult, et ta tantsib suurega), painutas lokkis pea põlvedele ja puhkes kogu saali helisevasse naeru.
Tõepoolest, kõik saalisolijad vaatasid rõõmsalt naeratades rõõmsat vanameest, kes oma väärika proua, temast pikema Marya Dmitrievna kõrval käed ümber ajas, neid õigel ajal raputades, õlad sirgu, väänas. jalgu, kergelt jalgu trampides ja üha õitsevam naeratus ümaral näol, valmistas ta publikut ette tulevaks. Niipea kui kuuldusid Danila Kupori rõõmsameelsed, rõõmsameelse jutupaunaga sarnased trotslikud helid, täitusid kõik saali uksed ühtäkki ühelt poolt meeste nägudega ja teiselt poolt naiste naeratavate teenijate nägudega, kes tulid välja. vaata rõõmsat peremeest.
- Isa on meie oma! Kotkas! – ütles lapsehoidja valjult ühest uksest.
Krahv tantsis hästi ja oskas seda, aga tema daam ei osanud ega tahtnud hästi tantsida. Tema tohutu keha seisis püsti, võimsad käed rippusid allapoole (ta ulatas võrku krahvinnale); tantsis ainult tema karm, kuid ilus nägu. See, mis väljendus krahvi terves ümmarguses figuuris, avaldus Marya Dmitrijevnas ainult üha naeratavamas näos ja tõmblevas ninas. Kui aga üha rahulolematumaks muutuv krahv köitis publikut oma pehmete jalgade osavate keerdkäikude ja kergete hüpetega, ei teinud Marya Dmitrievna vähimagi innuga oma õlgu liigutades või käte ümber keerutades ja tembeldades. vähem muljet teenetest, mida kõik hindasid tema ülekaalulisust ja pidevalt esinevat tõsidust. Tants muutus üha elavamaks. Kolleegid ei suutnud minutikski endale tähelepanu tõmmata ega püüdnud seda isegi teha. Kõik olid krahv ja Marya Dmitrievna hõivatud. Nataša tõmbas kõigil kohalolijatel, kes juba tantsijatel pilku hoidsid, käisest ja kleidist lahti ning nõudis, et nad issi poole vaataksid. Tantsu vaheaegadel tõmbas Krahv sügavalt hinge, lehvitas ja karjus muusikutele, et nad kiiresti mängiksid. Kiiremini, kiiremini ja kiiremini, kiiremini ja kiiremini ja kiiremini avanes loendur, nüüd kikivarvul, nüüd kontsadel, tormas ümber Marya Dmitrievna ja lõpuks, pöörates oma daami enda poole, tegi viimase sammu, tõstes oma pehme jala püsti. taga, painutades naeratava näoga higist pead ja vehkides ümaralt parema käega, eriti Nataša aplausi ja naeru saatel. Mõlemad tantsijad peatusid, hingeldades tugevalt ja pühkides end kambrist taskurätikutega.
"Nii tantsiti meie ajal, ma chere," ütles krahv.
- Oh jah, Danila Kupor! - ütles Marya Dmitrievna, lastes tugevalt ja pikalt hinge välja, käärides käised üles.
Sel ajal, kui Rostovid tantsisid saalis kuuendat inglast väsinud muusikute helide saatel ning väsinud kelnerid ja kokad õhtusööki valmistasid, tabas kuues löök krahv Bezuhhyt. Arstid teatasid, et paranemist pole loota; patsiendile anti vaikne ülestunnistus ja armulaud; Nad valmistusid lahtivõtmiseks ja majas valitses sellistel hetkedel tavaline sagimine ja ootusärevus. Majast väljas, väravate taga, tunglesid matusepidajad, kes varjusid lähenevate vankrite eest ja ootasid rikkalikku tellimust krahvi matusteks. Moskva ülemjuhataja, kes saatis pidevalt adjutante krahvi positsiooni kohta uurima, tuli samal õhtul ise kuulsa Katariina aadliku krahv Bezukhimiga hüvasti jätma.
Suurepärane vastuvõturuum oli täis. Kõik tõusid lugupidavalt püsti, kui ülemjuhataja, kes oli umbes pool tundi patsiendiga kahekesi olnud, sealt välja tuli, kummardudes kergelt tagasi ja püüdes võimalikult kiiresti arstide, vaimulike ja sugulaste pilkude eest mööda minna. tema külge kinnitatud. Nende päevade jooksul kaalust alla võtnud ja kahvatuks muutunud prints Vassili nägi ülemjuhataja ära ja kordas talle mitu korda vaikselt midagi.
Pärast ülemjuhatajat istus vürst Vassili üksinda esikus toolile, tõstis jalad kõrgele, toetas küünarnuki põlvele ja sulges käega silmad. Mõnda aega niimoodi istunud, tõusis ta püsti ja kõndis ebatavaliselt kiirustavate sammudega, hirmunud silmadega ringi vaadates läbi pika koridori maja tagumise poole juurde, vanima printsessi juurde.
Hämaras ruumis viibijad rääkisid omavahel ebaühtlaselt sosinal ja jäid iga kord vait ning vaatasid küsimusi ja ootusi täis silmadega tagasi uksele, mis viis sureva mehe kambrisse ja tegi nõrga häält, kui keegi sealt välja tuli. sellest või sisestanud selle.
"Inimlik piir," ütles vaimulik vanahärra tema kõrvale istunud ja teda naiivselt kuulanud daamile, "piir on seatud, aga te ei saa seda ületada."
"Ma mõtlen, kas on liiga hilja unktsiooni tegemiseks?" - lisades vaimse tiitli, küsis daam, nagu poleks tal selles küsimuses oma arvamust.
"See on suur sakrament, ema," vastas vaimulik, libistades käega üle oma kiilaka koha, mida mööda jooksid mitmed kammitud poolhallid juuksed.
-Kes see on? kas ülemjuhataja oli ise? - küsisid nad toa teises otsas. - Kui nooruslik!...
- Ja seitsmes kümnend! Mida nad ütlevad, et krahv ei saa teada? Kas tahtsite unktsiooni teha?
"Ma teadsin ühte asja: olin võtnud seitse korda ravimit."
Teine printsess lahkus just pisarate silmadega patsiendi toast ja istus doktor Lorraini kõrvale, kes istus Catherine'i portree all graatsilises poosis ja toetas küünarnukid lauale.
"Tres beau," ütles arst, vastates küsimusele ilma kohta, "tres beau, princesse, et puis, a Moscou on se croit a la campagne." [Ilus ilm, printsess, ja siis näeb Moskva välja nagu küla.]
"N"est ce pas? [Kas pole õige?]," ütles printsess ohates. "Kas ta võib siis juua?"
Lorren mõtles selle peale.
– Kas ta võttis ravimit?
- Jah.
Arst vaatas breget.
– Võtke klaas keedetud vett ja pange sisse une pincee (peenikeste sõrmedega näitas, mida tähendab une pincee) de cremortartari... [näputäis cremortartarit...]
"Kuule, ma ei joonud," ütles Saksa arst adjutandile, "nii et pärast kolmandat lööki ei jäänud enam midagi."
– Milline värske mees ta oli! - ütles adjutant. – Ja kellele see rikkus läheb? – lisas ta sosinal.
"Tuleb okotnik," vastas sakslane naeratades.
Kõik vaatasid uksele tagasi: see kriuksus ja teine printsess, valmistanud Lorreni näidatud joogi, viis selle haigele mehele. Saksa arst pöördus Lorraini poole.
Väljamuutujat võib formaalselt käsitleda samamoodi nagu tavalises kvantmehaanikas vaadeldakse ruumilist koordinaati ning väljamuutujaga seostatakse vastava nimega kvantoperaator.
Välja paradigma, mis esindab kogu füüsilist reaalsust fundamentaalne tase taandub väike arv interakteeruvad (kvantiseeritud) väljad ei ole mitte ainult üks olulisemaid tänapäeva füüsikas, vaid võib-olla kindlasti ka domineeriv.
Seega võib füüsikalist välja iseloomustada kui lõpmatu arvu vabadusastmetega hajutatud dünaamilist süsteemi.
Põhiväljade väljamuutuja rolli mängib sageli potentsiaal (skalaar, vektor, tensor), mõnikord suurus, mida nimetatakse väljatugevuseks. (Kvantiseeritud väljade puhul on teatud mõttes ka vastav operaator väljamuutuja klassikalise mõiste üldistus).
Samuti valdkonnas füüsikas nimetavad nad füüsikalist suurust, mida peetakse asukohast sõltuvaks: üldiselt selle suuruse erinevate väärtuste täielikuks komplektiks mõne laiendatud pideva keha kõigi punktide jaoks - pidev meedium, mis kirjeldab tervikuna olekut või liikumist. sellest laiendatud kehast. Selliste väljade näited võivad olla:
Selliste väljade dünaamikat kirjeldavad ka osadiferentsiaalvõrrandid ning ajalooliselt, alates 18. sajandist, hakati selliseid väljasid füüsikas esimestena käsitlema.
Füüsikalise välja kaasaegne kontseptsioon kasvas välja ideest elektromagnetväljast, mille realiseeris esmalt füüsiliselt konkreetsel ja tänapäevasele suhteliselt lähedasel kujul Faraday ning mille matemaatiliselt järjekindlalt rakendas Maxwell – kasutades algselt hüpoteetilise pideva mehaanilist mudelit. meedium - eeter, kuid läks siis mehaanilise mudeli kasutamisest kaugemale.
1 / 5
Füüsika valdkondadest eristatakse nn fundamentaalseid. Need on väljad, mis moodsa füüsika väljaparadigma kohaselt moodustavad maailma füüsikalise pildi aluse ja neist tulenevad kõik muud väljad. Need hõlmavad kahte peamist väljade klassi, mis üksteisega suhtlevad:
On teooriaid (näiteks stringiteooria, mitmesugused muud ühendamisteooriad), milles fundamentaalväljade rolli hõivavad veidi erinevad, nende teooriate, väljade või objektide seisukohalt veelgi fundamentaalsemad (ja ilmnevad praegused fundamentaalväljad). või peaks nendes teooriates ilmnema mõnel määral "fenomenoloogilise" tagajärjena). Sellised teooriad pole aga veel piisavalt kinnitatud ega üldtunnustatud.
Ajalooliselt avastati põhiväljade hulgas esmalt elektromagnetilise (elektri- ja magnetväljad, mis seejärel ühendati elektromagnetväljaks) ja gravitatsioonilise interaktsiooni eest vastutavad väljad (täpselt füüsikaliste väljadena). Neid valdkondi avastati ja uuriti piisavalt üksikasjalikult juba klassikalises füüsikas. Algul tundusid need väljad (Newtoni gravitatsiooni-, elektrostaatika ja magnetostaatika teooria raames) enamiku füüsikute jaoks pigem formaalsete matemaatiliste objektidena, mis olid kasutusele võetud formaalse mugavuse huvides, mitte aga täieõigusliku füüsilise reaalsusena, hoolimata katsetest sügavamale füüsilisele mõistmisele. , mis jäi siiski üsna ebamääraseks või ei kandnud liiga märkimisväärseid vilju. Kuid alustades Faradayst ja Maxwellist, hakati süstemaatiliselt ja väga viljakalt rakendama lähenemist väljale (antud juhul elektromagnetväljale) kui täiesti tähendusrikkale füüsilisele reaalsusele, mis hõlmas ka olulist läbimurret nende ideede matemaatilises sõnastuses.
Teisest küljest sai kvantmehaanika arenedes üha selgemaks, et ainel (osakestel) on omadused, mis on teoreetiliselt omased spetsiifiliselt väljadele.
Nii selgus, et maailma füüsilise pildi saab oma aluses taandada kvantiseeritud väljadele ja nende vastasmõjule.
Mingil määral, peamiselt trajektooride üle integreerimise formalismi ja Feynmani diagrammide raames, toimus ka vastupidine liikumine: välju võis oluliselt kujutada peaaegu klassikaliste osakestena (täpsemalt lõpmatu arvu peaaegu klassikaliste liikuvate osakeste superpositsioonina). mööda kõiki mõeldavaid trajektoore) ning väljade omavaheline interaktsioon on nagu üksteise sünd ja neeldumine osakeste poolt (ka selle kõigi mõeldavate variantide superpositsiooniga). Ja kuigi see lähenemine on väga ilus, mugav ja võimaldab paljuski psühholoogiliselt naasta täpselt määratletud trajektooriga osakese idee juurde, ei saa see siiski tühistada asjade väljavaadet ega ole isegi täiesti sümmeetriline alternatiiv sellele (ja seetõttu ikka lähemal ilusale, psühholoogiliselt ja praktiliselt mugavale, kuid siiski lihtsalt formaalsele seadmele, kui täiesti iseseisvale kontseptsioonile). Siin on kaks põhipunkti:
Seega võime järeldada, et trajektoore pidi integreerimise lähenemine on, kuigi psühholoogiliselt väga mugav (lõppude lõpuks on näiteks kolme vabadusastmega punktosake palju lihtsam kui seda kirjeldav lõpmatu mõõtmega väli) ja on tõestanud praktilist produktiivsust. , kuid siiski ainult teatud ümbersõnastamine, ehkki üsna radikaalne valdkondlik kontseptsioon ja mitte selle alternatiiv.
Ja kuigi selles keeles näeb sõnades kõik välja väga “korpuskulaarne” (näiteks: “laetud osakeste vastastikmõju on seletatav teise osakese – vastastikmõju kandja – vahetumisega” või “kahe elektroni vastastikune tõrjumine on tingitud vahetusest nende vahel olevast virtuaalsest footonist”), aga selle taga on selline tüüpiline väljareaalsus, nagu lainete levimine, kuigi tõhusa arvutusskeemi loomiseks üsna hästi peidetud ja paljuski kvalitatiivseks mõistmiseks lisavõimalusi pakkuv. .
Need standardmudeli väljad on gabariidiväljad. On teada järgmised tüübid:
Laiemas mõttes võib hüpoteetilisteks pidada kõiki teoreetilisi objekte (näiteks väljasid), mida kirjeldavad teooriad, mis ei sisalda sisemisi vastuolusid, mis ei ole selgelt vastuolus vaatlustega ja mis on samal ajal võimelised tootma jälgitavaid tagajärgi, lubage teha valik nende teooriate kasuks nende teooriate asemel, mis on praegu aktsepteeritud. Allpool räägime (ja see vastab üldiselt termini tavapärasele arusaamale) peamiselt hüpoteetilisusest selles kitsamas ja rangemas tähenduses, mis viitab oletuse, mida me nimetame hüpoteesiks, kehtivusele ja falsifitseeritavusele.
Teoreetilises füüsikas käsitletakse paljusid erinevaid hüpoteetilisi väljasid, millest igaüks kuulub väga konkreetsesse teooriasse (oma tüübilt ja matemaatilistelt omadustelt võivad need väljad olla täiesti või peaaegu samad teadaolevate mittehüpoteetiliste väljadega ning olla rohkem või vähem väga erinevad sisse Mõlemal juhul tähendab nende hüpoteetiline olemus, et neid ei ole veel tegelikkuses vaadeldud, ei ole mõne hüpoteetilise väljaga seoses avastatud, võib tekkida küsimus, kas neid on võimalik jälgida; ja isegi seda, kas need võivad üldse eksisteerida – näiteks kui teooria, milles nad esinevad, osutub ühtäkki sisemiselt vastuoluliseks).
Küsimus, mida tuleks pidada kriteeriumiks, mis võimaldab teatud kindla välja viia hüpoteetilise kategooriast reaalse kategooriasse, on üsna peen, kuna konkreetse teooria kinnitus ja selles sisalduvate teatud objektide tegelikkus on sageli rohkem. või vähem kaudne. Sel juhul taandub asi enamasti mingisugusele mõistlikule teadlaskonna kokkuleppele (mille liikmed on enam-vähem täielikult teadlikud, millisest kinnitusastmest me tegelikult räägime).
Isegi üsna hästi kinnitatud teooriates on koht hüpoteetilistel valdkondadel (siin on jutt sellest, et teooria erinevaid osi on erineva põhjalikkusega testitud ja mõned valdkonnad, millel on oluline roll neis pole põhimõtteliselt veel päris kindlalt eksperimendis esile kerkinud ehk praeguseks näevad nad välja täpselt nagu teatud teoreetilistel eesmärkidel leiutatud hüpotees, samas kui teised samas teoorias esinevad valdkonnad on juba piisavalt hästi uuritud, et neist rääkida. reaalsusena).
Sellise hüpoteetilise välja näiteks on standardmudelis oluline Higgsi väli, mille ülejäänud väljad pole sugugi hüpoteetilised ning mudelit ennast, kuigi paratamatute reservatsioonidega, peetakse tegelikkust kirjeldavaks (vähemalt kuivõrd tegelikkust teatakse).
On palju teooriaid, mis sisaldavad väljasid, mida (veel) pole kunagi vaadeldud, ja mõnikord annavad need teooriad ise selliseid hinnanguid, et nende hüpoteetilisi välju ilmselt (nende teooriast endast tuleneva avaldumise nõrkuse tõttu) ei ole võimalik põhimõtteliselt ettenähtava aja jooksul tuvastada. tulevik (näiteks väändeväli). Selliseid teooriaid (kui need ei sisalda lisaks praktiliselt kontrollimatutele ka piisaval hulgal lihtsamini kontrollitavaid tagajärgi) ei peeta praktilist huvi pakkuvateks, välja arvatud juhul, kui ilmneb mõni mittetriviaalne uus testimismeetod, mis võimaldab üks ilmsetest piirangutest mööda hiilimiseks. Mõnikord (nagu näiteks paljudes alternatiivsetes gravitatsiooniteooriates - näiteks Dicke'i väli) tuuakse sisse selliseid hüpoteetilisi välju, mille tugevuse kohta ei oska teooria ise üldse midagi öelda (näiteks selle välja sidestuskonstant teistega on teadmata ja võib olla üsna suur ja nii väike, kui soovite); Tavaliselt ei kiirustata ka selliste teooriate testimisega (kuna selliseid teooriaid on palju ja igaüks neist pole oma kasulikkust kuidagi tõestanud ega ole isegi formaalselt falsifitseeritav), välja arvatud juhtudel, kui üks neist ei hakka tunduvad millegipärast paljulubavad mõningate praeguste raskuste lahendamine (teooriate väljasõelumisest mittevõltsivuse alusel - eriti ebakindlate konstantide tõttu - on siin aga mõnikord loobutud, sest tõsist head teooriat saab mõnikord katsetada lootuses, et selle teooria on õige). mõju avastatakse, kuigi garantiid selle kohta puuduvad. See kehtib eriti siis, kui kandidaatteooriaid on üldse vähe või mõned neist näevad põhimõtteliselt eriti huvitavad - ka juhtudel, kui on võimalik testida laia klassi teooriaid; üks kord vastavalt teadaolevatele parameetritele, kulutamata erilist pingutust igaühe eraldi testimiseks).
Samuti tuleb märkida, et hüpoteetilisteks on tavaks nimetada ainult neid välju, millel pole üldse jälgitavaid ilminguid (või on need ebapiisavalt, nagu Higgsi välja puhul). Kui füüsikalise välja olemasolu on kindlalt kindlaks tehtud selle jälgitavate ilmingutega ja me räägime ainult selle teoreetilise kirjelduse täiustamisest (näiteks Newtoni gravitatsioonivälja asendamisest üldrelatiivsusteooria meetermõõdustiku tensori väljaga), siis on see tavaliselt ei aktsepteerita ühest või teisest kui hüpoteetilisest rääkimist (kuigi üldrelatiivsusteooria varase olukorra puhul võiks rääkida gravitatsioonivälja tensorsuse olemuse hüpoteetilisest olemusest).
Kokkuvõtteks olgu mainitud sellised väljad, mille tüüp on üsna ebatavaline, st teoreetiliselt üsna mõeldav, kuid praktikas (ja mõnel juhul ka arengu algstaadiumis) pole seda tüüpi valdkondi kunagi täheldatud. nende teooria, võib tekkida kahtlusi selle järjepidevuse suhtes). Nende hulka kuuluvad ennekõike tahhüoniväljad. Tegelikult võib tahhüonivälju pigem nimetada ainult potentsiaalselt hüpoteetilisteks (st ei jõua olekusse haritud oletus), kuna teadaolevad konkreetsed teooriad, milles nad mängivad rohkem või vähem olulist rolli, näiteks stringiteooria, ei ole ise saavutanud piisava kinnituse staatust.
Veelgi eksootilisemad (näiteks Lorentzi-mitteinvariantsed – relatiivsuspõhimõtet rikkuvad) väljad (vaatamata sellele, et need on abstraktselt teoreetiliselt üsna mõeldavad) võib tänapäeva füüsikas liigitada üsna kaugele üle põhjendatud eelduse ulatuse, st rangelt. rääkides ei peeta neid isegi mitte
Niipea kui liikusime kaasaegse loodusteaduse kontseptsiooni füüsikaliste aluste juurde, siis, nagu te ilmselt märkasite, on füüsikas mitmeid pealtnäha lihtsaid, kuid fundamentaalseid mõisteid, mis aga ei ole nii - lihtsalt mõistetavad, eks. ära. Nende hulka kuuluvad ruum, aeg, millest meie kursusel pidevalt juttu tuleb, ja nüüd veel üks fundamentaalne mõiste – väli. Diskreetsete objektide mehaanikas, Galileo, Newtoni, Descartes'i, Laplace'i, Lagrange'i, Hamiltoni ja teiste füüsikalise klassitsismi mehaanikas, nõustume, et diskreetsete objektide vastastikmõjud põhjustavad muutusi nende liikumise parameetrites (kiiruses, hoog, nurkimpulss), muuta oma energiat, teha tööd jne. Ja see oli üldiselt selge ja arusaadav. Elektri ja magnetismi olemuse uurimisega tekkis aga arusaam, et elektrilaengud võivad omavahel suhelda ilma otsese kontaktita. Sel juhul näib, et liigume lühimaategevuse kontseptsioonilt kontaktivabale kaugtegevusele. See viis välja mõisteni.
Selle mõiste formaalne definitsioon on järgmine: füüsikalist välja nimetatakse eriline kuju mateeria, ühendades aineosakesed (objektid) ühtseteks süsteemideks ja edastades teatud osakeste toime piiratud kiirusega teistele. Tõsi, nagu me juba märkisime, on sellised määratlused liiga üldised ega määra alati mõiste sügavat ja konkreetset praktilist olemust. Füüsikutel oli raskusi kehade füüsilise kontakti interaktsiooni ideest loobumisega ja nad võtsid kasutusele sellised mudelid nagu elektriline ja magnetiline "vedelik", et selgitada erinevaid nähtusi vibratsiooni levitamiseks, nad kasutasid meediumi osakeste mehaaniliste vibratsioonide ideed - mudeleid eetri, optiliste vedelike, kalorite, flogistoni kohta soojusnähtustes, kirjeldades neid ka mehaanilisest vaatenurgast, ja isegi bioloogid tutvustasid " elujõudu» selgitada elusorganismides toimuvaid protsesse. Kõik see pole midagi muud kui katsed kirjeldada tegevuse edastamist materiaalse (“mehaanilise”) meediumi kaudu.
Faraday (eksperimentaalselt), Maxwelli (teoreetiliselt) ja paljude teiste teadlaste töö näitas aga, et elektromagnetväljad on olemas (ka vaakumis) ja just need edastavad elektromagnetilisi võnkumisi. Selgus, et nähtav valgus on samad elektromagnetilised vibratsioonid teatud vibratsioonisageduste vahemikus. Selgus, et elektromagnetlained jagunevad vibratsiooniskaalal mitut tüüpi: raadiolained (103 - 10-4), valguslained (10-4 - 10-9 m), IR (5 × 10-4 - 8 × 10). -7 m), UV (4 × 10-7 - 10-9 m), röntgenikiirgus (2 × 10-9 - 6 × 10-12 m), γ-kiirgus (< 6 ×10-12 м).
Mis on siis põld? Kõige parem on kasutada mingit abstraktset esitust ja selles abstraktsioonis pole jällegi midagi ebatavalist ega arusaamatut: nagu hiljem näeme, kasutatakse samu abstraktsioone mikromaailma füüsika ja maailma füüsika konstrueerimisel. Universum. Lihtsaim viis öelda, et väli on mis tahes füüsiline suurus, mis võtab ruumi erinevates punktides erinevaid väärtusi. Näiteks temperatuur on väli (antud juhul skalaar), mida saab kirjeldada kui T = T(x, y, z) või kui see ajas muutub, siis T = T (x, y, z , t) . Võib esineda rõhuvälju, sealhulgas atmosfääriõhku, inimeste või erinevate rahvaste jaotusväli Maal, relvade levikut Maal, erinevaid laule, loomi, mida iganes. Võib esineda ka vektorvälju, nagu näiteks voolava vedeliku kiirusväli. Me juba teame, et kiirus (x, y, z, t) on vektor. Seetõttu kirjutame vedeliku liikumise kiiruse suvalises ruumipunktis momendil t kujul (x, y, z, t). Elektromagnetvälju saab kujutada sarnaselt. Eelkõige on elektriväli vektor, kuna Coulombi jõud laengute vahel on loomulikult vektor:
(1.3.1)
Palju leidlikkust on tehtud selleks, et aidata inimestel põldude käitumist visualiseerida. Ja selgus, et kõige õigem vaatenurk on kõige abstraktsem: välja tuleb lihtsalt käsitleda mingi nähtust või efekti kirjeldava parameetri koordinaatide ja aja matemaatilise funktsioonina.
Siiski võime eeldada ka selget lihtsat vektorvälja mudelit ja selle kirjeldust. Väljast saab luua vaimse pildi, joonistades paljudes ruumipunktides vektoreid, mis määravad mõne interaktsiooni või liikumise protsessi tunnuse (vedeliku voolu puhul on see osakeste liikuva voolu kiirusvektor; elektrilised nähtused võivad olla vaadeldakse mudelina kui laetud vedelikku, millel on oma väljatugevuse vektor jne). Pange tähele, et klassikalises mehaanikas on koordinaatide ja impulsi kaudu liikumise parameetrite määramise meetod Lagrange'i meetod ning kiirusvektorite ja voogude abil määramine on Euleri meetod. Selline mudelkujutus on kooli füüsikakursusest kergesti meelde jäänud. Need on näiteks elektrivälja jõujooned (joon.). Nende joonte tiheduse (täpsemalt puutujate) järgi saame hinnata vedeliku voolu intensiivsust. Nende jõujoontega risti paiknevate joonte arv pindalaühiku kohta on võrdeline elektrivälja tugevusega E. Kuigi Faraday 1852. aastal tutvustatud jõujoonte pilt on väga visuaalne, tuleks mõista, et see on ainult tavapilt, lihtne füüsiline mudel (ja seega abstraktne), kuna loomulikult ei ole looduses jooni ega niite, mis ulatuksid ruumis ja oleksid võimelised mõjutama teisi kehasid. Jõujooni tegelikult ei eksisteeri, need hõlbustavad vaid jõuväljadega seotud protsesside käsitlemist.
Selles füüsikalises mudelis saate minna kaugemale: määrake, kui palju vedelikku voolab teatud mahust sisse või välja voolab kiiruste või intensiivsuse väljal valitud punkti ümber. Selle põhjuseks on arusaadav idee vedeliku ja selle äravooluallikate olemasolust teatud mahus. Sellised ideed viivad meid vektorväljaanalüüsi laialdaselt kasutatavate mõisteteni: voog ja ringlus. Vaatamata mõningasele abstraktsioonile on need tegelikult visuaalsed, selge füüsilise tähendusega ja üsna lihtsad. Voolu all peame silmas vedeliku koguhulka, mis voolab ajaühikus läbi mingi kujuteldava pinna meie valitud punkti lähedal. Matemaatiliselt on see kirjutatud nii:
(1.3.2)
need. see suurus (vool Фv) võrdub kiiruse kogukorrutisega (integraaliga) pinnal ds, mille kaudu vedelik voolab.
Tsirkulatsiooni mõiste on seotud ka voolu mõistega. Võib küsida: kas meie vedelik ringleb, kas see tuleb läbi valitud mahu pinna? Füüsiline tähendus Tsirkulatsioon seisneb selles, et see määrab vedeliku liikumise (st jällegi kiirusega seotud) mõõdu läbi suletud ahela (joon L, mitte voolamine läbi pinna S). Seda saab kirja panna ka matemaatiliselt: ringlus piki L
(1.3.3)
Muidugi võib öelda, et need voolu ja ringluse mõisted on ikka liiga abstraktsed. Jah, see on tõsi, kuid siiski on parem kasutada abstraktseid esitusi, kui need annavad lõpuks õiged tulemused. Muidugi on kahju, et need on abstraktsioonid, kuid praegu ei saa midagi teha.
Selgub aga, et kasutades neid kahte voolu ja tsirkulatsiooni mõistet, võib jõuda Maxwelli kuulsa nelja võrrandini, mis kirjeldavad väljade esituse kaudu peaaegu kõiki elektri ja magnetismi seadusi. Seal aga kasutatakse veel kahte mõistet: lahknemine - lahknemine (näiteks sama voolu ruumis), mis kirjeldab allika mõõtu, ja rootor - keeris. Kuid me ei vaja neid Maxwelli võrrandite kvalitatiivseks kaalumiseks. Loomulikult ei hakka me neid oma käigus tsiteerima, veel vähem mäletame. Veelgi enam, nendest võrranditest järeldub, et elektri- ja magnetväli on üksteisega seotud, moodustades ühtse elektromagnetvälja, milles elektromagnetlained levivad kiirusega, mis on võrdne valguse kiirusega c = 3 × 108 m/s. Siit, muide, tehti järeldus valguse elektromagnetilisuse kohta.
Maxwelli võrrandid on matemaatiline kirjeldus elektri ja magnetismi eksperimentaalsetest seadustest, mille on varem kehtestanud paljud teadlased (Amper, Oersted, Bio-Savart, Lenz jt) ja paljuski Faraday, kelle kohta nad ütlesid, et tal pole aeg üles kirjutada, mida ta avastab. Tuleb märkida, et Faraday sõnastas välja ideed mateeria uue eksisteerimise vormina mitte ainult kvalitatiivsel, vaid ka kvantitatiivsel tasandil. On uudishimulik, et ta pitseeris oma teaduslikud märkmed ümbrikusse, paludes tal see pärast surma avada. Seda tehti aga alles 1938. Seetõttu on õiglane pidada elektromagnetvälja teooriat Faraday-Maxwelli teooriaks. Austades Faraday teeneid, kirjutas elektrokeemia rajaja ja Londoni Kuningliku Seltsi president G. Davy, kelle heaks Faraday algul laborandina töötas: „Kuigi olen teinud mitmeid teaduslikke avastusi, on kõige tähelepanuväärsem. kas ma avastasin Faraday."
Jätame siinkohal käsitlemata arvukaid elektri ja magnetismiga seotud nähtusi (selleks on füüsikas oma osad), kuid märgime, et nii elektro- ja magnetostaatika nähtused kui ka laetud osakeste dünaamika klassikalises esituses on hästi kirjeldatud võrrandid Maxwell. Kuna kõik kehad mikro- ja makrokosmoses on ühel või teisel viisil laetud, omandab Faraday-Maxwelli teooria tõeliselt universaalse iseloomu. Selle raames kirjeldatakse ja selgitatakse laetud osakeste liikumist ja vastastikmõju magnet- ja elektriväljade juuresolekul. Maxwelli nelja võrrandi füüsikaline tähendus koosneb järgmistest sätetest.
1. Coulombi seadus, mis määrab laengute q1 ja q2 vastasmõjujõud
(1.3.4)
peegeldab elektrivälja mõju nendele laengutele
(1.3.5)
kus on elektrivälja tugevus ja Coulombi jõud. Siit saab laetud osakeste (kehade) vastastikmõju muud karakteristikud: väljapotentsiaal, pinge, vool, väljaenergia jne.
2. Elektrilised jõujooned algavad osadel laengutel (tavaliselt peetakse positiivseteks) ja lõpevad teistel – negatiivsetel, s.t. need on katkendlikud ja langevad kokku (see on nende mudelitähendus) elektrivälja tugevusvektorite suunaga – need on lihtsalt jõujoonte puutujad. Magnetjõud on enda suhtes suletud, neil pole algust ega lõppu, s.t. pidev. See on tõend magnetlaengute puudumisest.
3. Igasugune elektrivool tekitab magnetvälja ja selle magnetvälja saab tekitada kas konstantse (siis tekib konstantne magnetväli) ja vahelduvvooluga või vahelduva elektriväljaga (vahelduv magnetväli).
4. Faraday elektromagnetilise induktsiooni nähtusest tingitud vahelduv magnetväli tekitab elektrivälja. Seega vahelduvad elektri- ja magnetväljad loovad üksteist ja mõjutavad üksteist. Seetõttu räägitakse ühest elektromagnetväljast.
Maxwelli võrrandid sisaldavad konstanti c, mis langeb hämmastava täpsusega kokku valguse kiirusega, millest järeldati, et valgus on ristlaine vahelduvas elektromagnetväljas. Veelgi enam, see laine levimisprotsess ruumis ja ajas jätkub lõputult, kuna elektrivälja energia muundub magnetvälja energiaks ja vastupidi. Elektromagnetilistes valguslainetes võnguvad elektri- ja magnetvälja intensiivsusvektorid üksteisega risti (siit järeldub, et valgus on põiklained) ja ruum ise toimib laine kandjana, mis on seetõttu pinges. Lainete (mitte ainult valguse) levimise kiirus sõltub aga keskkonna omadustest. Seega, kui gravitatsiooniline interaktsioon toimub "hetkeliselt", s.o. on siis pikamaa elektriline interaktsioon on selles mõttes lühimaa, kuna lainete levimine ruumis toimub piiratud kiirusega. Tüüpilised näited on valguse sumbumine ja hajumine erinevates keskkondades.
Seega ühendavad Maxwelli võrrandid valgusnähtused elektriliste ja magnetiliste nähtustega ning annavad seeläbi Faraday-Muswelli teooriale fundamentaalse tähtsuse. Märgime veel kord, et elektromagnetväli eksisteerib kõikjal Universumis, ka erinevates meediumites. Maxwelli võrrandid mängivad elektromagnetismis sama rolli kui Newtoni võrrandid mehaanikas ja moodustavad maailma elektromagnetilise pildi aluse.
20 aastat pärast Faraday-Maxwelli teooria loomist 1887. aastal kinnitas Hertz eksperimentaalselt elektromagnetilise kiirguse olemasolu lainepikkuste vahemikus 10–100 m, kasutades sädelahendust ja salvestades signaali vooluringis, mis asus mitme meetri kaugusel sädevahest. Olles mõõtnud kiirgusparameetreid (lainepikkus ja sagedus), leidis ta, et laine levimise kiirus langeb kokku valguse kiirusega. Seejärel uuriti ja arendati teisi elektromagnetkiirguse sagedusvahemikke. Leiti, et sobiva kiirgusallika olemasolul on võimalik saada mis tahes sagedusega laineid. Elektromagnetlaineid kuni 1012 Hz (raadiolainetest mikrolaineteni) on võimalik saada infrapuna-, valgus-, ultraviolett- ja röntgenlaineid aatomkiirgusega (sagedusvahemik 1012-1020 Hz). Gammakiirgust, mille võnkesagedus on üle 1020 Hz, kiirgavad aatomituumad. Nii tehti kindlaks, et kogu elektromagnetkiirguse olemus on ühesugune ja need kõik erinevad ainult oma sageduste poolest.
Elektromagnetkiirgusel (nagu igal teisel väljal) on energia ja impulss. Ja seda energiat saab ammutada, luues tingimused, milles väli paneb kehad liikuma. Seoses elektromagnetlaine energia määramisega on mugav laiendada meie poolt mainitud voolu (antud juhul energia) mõistet energia voolutiheduse esitusele, mille tutvustas esmakordselt vene füüsik Umov, kes muuseas tegeles ka üldisemate loodusteaduslike küsimustega, eelkõige looduses energiaga elamise kommunikatsiooniga. Energiavoo tihedus on elektromagnetilise energia hulk, mis läbib ajaühikus laine levimise suunaga risti olevat pindalaühikut. Füüsiliselt tähendab see seda, et energia muutus ruumimahu piires on määratud selle vooluga, s.t. Umov vektor:
(1.3.6)
kus c on valguse kiirus.
Kuna tasapinnalise laine E = B korral jaotub energia võrdselt elektri- ja magnetvälja lainete vahel, saame (1.3.6) kirjutada kujul
(1.3.7)
Mis puutub valguslaine impulsi, siis seda on lihtsam saada Einsteini kuulsast valemist E = mc2, mille ta on saanud relatiivsusteoorias, mis sisaldab ka valguse kiirust c elektromagnetlaine levimiskiirusena, seetõttu on Einsteini valemi kasutamine siin füüsiliselt õigustatud . Relatiivsusteooria probleeme käsitleme edaspidi peatükis 1.4. Siinkohal märgime, et valem E = mc2 ei kajasta mitte ainult energia E ja massi m suhet, vaid ka koguenergia jäävuse seadust mis tahes füüsiline protsess, mitte eraldi massi- ja energiasäästu.
Seejärel, võttes arvesse, et energia E vastab massile m, on elektromagnetlaine impulss, s.o. massi ja kiiruse korrutis (1.2.6), võttes arvesse elektromagnetlaine kiirust
(1.3.8)
See jaotus on esitatud selguse huvides, kuna rangelt võttes on valem (1.3.8) vale saada Einsteini seosest, kuna eksperimentaalselt on kindlaks tehtud, et footoni mass valguskvandina on võrdne nulliga.
Perspektiivist kaasaegne loodusteadus Päike on elektromagnetilise kiirguse kaudu see, mis loob tingimused eluks Maal ja me saame selle energia ja impulsi kvantitatiivselt määrata füüsikaliste seadustega. Muide, kui on valgusimpulss, siis valgus peab avaldama survet Maa pinnale. Miks me seda ei tunne? Vastus on lihtne ja peitub antud valemis (1.3.8), kuna c väärtus on tohutu arv. Sellegipoolest avastas valguse rõhu eksperimentaalselt väga peente katsetega vene füüsik P. Lebedev ning Universumis kinnitab seda elektromagnetilise valguskiirguse impulsi mõjul tekkivate komeedisabade olemasolu ja asukoht. Teine näide, mis kinnitab, et väljal on energiat, on signaalide edastamine kosmosejaamadest või Kuult Maale. Kuigi need signaalid liiguvad valguse kiirusega c, kuid piiratud ajaga pikki vahemaid(Kuult liigub signaal 1,3 s, Päikesest endast - 7 s). Küsimus: Kus on kiirgusenergia kosmosejaama saatja ja Maal asuva vastuvõtja vahel? Vastavalt säilitusseadusele peab see kuskil olema! Ja see sisaldub sellisel viisil täpselt elektromagnetväljas.
Pange tähele ka seda, et energiaülekanne ruumis saab toimuda ainult vahelduvates elektromagnetväljades, kui osakeste kiirus muutub. Pideva elektrivooluga tekib konstantne magnetväli, mis mõjub laetud osakesele risti selle liikumissuunaga. See on nn Lorentzi jõud, mis osakest “väänab”. Seetõttu ei tee konstantne magnetväli mingit tööd (δA = dFdr) ja seetõttu ei toimu konstantse magnetvälja kaudu energia ülekandmist juhis liikuvatest laengutest ümbritsevas ruumis olevatele osakestele. Vahelduvast elektriväljast põhjustatud vahelduva magnetvälja korral kogevad juhi laengud liikumissuunas kiirendust ja energiat saab üle kanda juhi lähedal ruumis paiknevatele osakestele. Seetõttu saavad nende tekitatava vahelduva elektromagnetvälja kaudu energiat üle kanda ainult kiirendusega liikuvad laengud.
Tulles tagasi üldmõiste juurde väljast kui vastavate suuruste või parameetrite teatud jaotusest ruumis ja ajas, võib eeldada, et sellist mõistet rakendatakse paljudele nähtustele mitte ainult looduses, vaid ka majanduses või ühiskonnas, kui kasutada vastavat füüsilised mudelid. Tuleb vaid igal konkreetsel juhul veenduda, kas valitud füüsikaline suurus või selle analoog omab selliseid omadusi, et selle kirjeldamine väljamudeli abil oleks kasulik. Arvesta, et välja kirjeldavate suuruste järjepidevus on üks välja peamisi parameetreid ja võimaldab kasutada vastavat matemaatilist aparaati, sh ka ülalpool lühidalt mainitud.
Selles mõttes on üsna põhjendatud rääkida gravitatsiooniväljast, kus gravitatsioonijõu vektor muutub pidevalt, ja muudest väljadest (näiteks info, turumajanduse väli, jõuväljad Kunstiteosed jne), kus avalduvad meile tundmatud jõud või ained. Olles õigustatult laiendanud oma dünaamika seadusi taevamehaanikale, kehtestas Newton universaalse gravitatsiooni seaduse
(1.3.9)
mille kohaselt kahe massi m1 ja m2 vahel mõjuv jõud on pöördvõrdeline nendevahelise kauguse R ruuduga, G on konstant gravitatsiooniline interaktsioon. Kui analoogselt elektromagnetväljaga tutvustame gravitatsioonivälja tugevuse vektorit, siis saame punktist (1.3.9) minna otse gravitatsioonivälja.
Valemit (1.3.9) võib mõista järgmiselt: mass m1 loob ruumis teatud tingimused, millele mass m2 reageerib ja selle tulemusena mõjub m1-le suunatud jõud. Need tingimused on gravitatsiooniväli, mille allikaks on mass m1. Et mitte iga kord m2-st sõltuvat jõudu üles kirjutada, jagame võrrandi (1.3.9) mõlemad pooled m2-ga, arvestades seda katsekeha massiks, s.o. see, millele me tegutseme (eeldatakse, et katsemass ei tekita gravitatsioonivälja häireid). Siis
(1.3.10)
Sisuliselt sõltub nüüd (1.3.10) parem pool ainult masside m1 ja m2 vahelisest kaugusest, kuid ei sõltu massist m2 ja määrab gravitatsioonivälja mis tahes punktis ruumis, mis on gravitatsiooniallikast kaugemal. m1 kaugusel R sõltumata sellest, kas seal on mass m2 või mitte. Seetõttu saame (1.3.10) veel kord ümber kirjutada nii, et gravitatsioonivälja allika massil on määrav väärtus. Tähistame (1.3.10) parempoolset külge g-ga:
(1.3.11)
kus M = m1.
Kuna F on vektor, siis loomulikult on ka g vektor. Seda nimetatakse gravitatsioonivälja tugevusvektoriks ja see annab Täielik kirjeldus see massiväli M mis tahes ruumipunktis. Kuna g väärtus määrab massiühikule mõjuva jõu, siis oma füüsikalises tähenduses ja mõõtmes on see kiirendus. Seetõttu langeb klassikalise dünaamika võrrand (1.2.5) vormilt kokku gravitatsiooniväljas mõjuvate jõududega
(1.3.12)
Jõujoonte mõistet saab rakendada ka gravitatsiooniväljale, kus mõjuvate jõudude suurust hinnatakse nende paksuse (tiheduse) järgi. Kerakujulise massi gravitatsioonijõujooned on sirged, suunatud raskuse allikana massiga M kera keskpunkti poole ja vastavalt (1.3.10) vastastikmõjud vähenevad koos kaugusega M-st vastavalt pöördproportsionaalsuse seadusele. kauguse R ruuduga. Seega erinevalt elektrivälja jõujoontest, mis algavad positiivselt ja lõpevad negatiivselt, puuduvad gravitatsiooniväljas konkreetsed punktid, kust need algavad, kuid samal ajal need ulatuvad lõpmatuseni.
Analoogiliselt koos elektriline potentsiaal(on elektriväljas paikneva ühiklaengu potentsiaalne energia), saame tutvustada gravitatsioonipotentsiaali
(1.3.13)
(1.3.13) füüsikaline tähendus on see, et Fgr on potentsiaalne energia massiühiku kohta. Elektri- ja gravitatsioonivälja potentsiaalide kasutuselevõtt, mis erinevalt intensiivsuse vektorsuurustest on skalaarsuurused, lihtsustab kvantitatiivseid arvutusi. Pange tähele, et superpositsiooni põhimõte on rakendatav kõikide välja parameetrite puhul, mis seisneb jõudude (intensiivsused, potentsiaalid) toime sõltumatuses ja võimaluses arvutada saadud parameeter (nii vektor kui ka skalaar) vastava liitmise teel.
Hoolimata elektriväljade (1.3.4) ja gravitatsiooniväljade (1.3.9) põhiseaduste ning neid kirjeldavate parameetrite tutvustamise ja kasutamise metoodikate sarnasusest, ei ole siiani suudetud nende olemust nende põhjal selgitada. üldine olemus. Kuigi selliseid katseid, alates Einsteinist kuni viimase ajani, tehakse pidevalt eesmärgiga luua ühtne väljateooria. Loomulikult lihtsustaks see meie arusaamist füüsilisest maailmast ja võimaldaks meil seda ühtselt kirjeldada. Mõnda neist katsetest käsitleme peatükis 1.6.
Arvatakse, et gravitatsiooni- ja elektriväljad toimivad sõltumatult ja võivad eksisteerida samaaegselt ükskõik millises ruumipunktis ilma teineteist mõjutamata. Katseosakesele laenguga q ja massiga m mõjuvat kogujõudu saab väljendada vektori summaga u. Vektoreid pole mõtet summeerida, kuna neil on erinevad mõõtmed. Elektromagnetvälja kontseptsiooni kasutuselevõtt klassikalises elektrodünaamikas koos interaktsiooni ja energia ülekandega lainete levimise kaudu läbi ruumi võimaldas eemalduda eetri mehaanilisest esitusest. Vanas kontseptsioonis lükkasid eetri kui teatud meediumi, mis selgitab jõudude kontakttegevuse ülekandmist, kontseptsiooni ümber nii Michelsoni katsed valguse kiiruse mõõtmisel kui ka peamiselt Einsteini relatiivsusteooria. Selgus, et on võimalik kirjeldada läbi väljade füüsilised vastasmõjud, mille eest kindral erinevad tüübid omadused, millest me siin rääkisime. Tõsi, tuleb märkida, et nüüd taaselustavad mõned teadlased osaliselt eetri ideed füüsilise vaakumi kontseptsiooni alusel.
Nii et peale mehaanilist pilti kujunes selleks ajaks maailmast uus elektromagnetiline pilt. Seda võib kaasaegse loodusteaduse suhtes pidada vahepealseks. Märgime selle paradigma mõningaid üldisi omadusi. Kuna see ei sisalda mitte ainult ideid väljade kohta, vaid ka uusi andmeid, mis olid selleks ajaks ilmunud elektronide, footonite, aatomi tuumamudeli, mustrite kohta keemiline struktuur ained ja elementide paigutus Mendelejevi perioodilisustabelis ning hulk muid tulemusi looduse tundmise teel, siis loomulikult hõlmas see mõiste ka kvantmehaanika ja relatiivsusteooria ideid, millest tuleb edaspidi juttu.
Peamine selles esituses on võime kirjeldada suurt hulka nähtusi, lähtudes välja mõistest. Vastupidiselt mehaanilisele pildile tehti kindlaks, et aine eksisteerib mitte ainult substantsi, vaid ka välja kujul. Lainekontseptsioonidel põhinev elektromagnetiline interaktsioon kirjeldab üsna enesekindlalt mitte ainult elektri- ja magnetvälju, vaid ka optilisi, keemilisi, termilisi ja mehaanilisi nähtusi. Aine väljakujundamise metoodikat saab kasutada ka teistsuguse iseloomuga väljade mõistmiseks. Mikroobjektide korpuskulaarsust on püütud seostada protsesside lainelise olemusega. Leiti, et elektromagnetvälja interaktsiooni “kandjaks” on footon, mis järgib juba kvantmehaanika seadusi. Püütakse leida gravitoni kui gravitatsioonivälja kandjat.
Vaatamata märkimisväärsele edule meid ümbritseva maailma mõistmisel, ei ole elektromagnetiline pilt siiski vaba puudustest. Seega ei käsitleta tõenäosuslikke lähenemisviise, põhimõtteliselt tõenäosuslikke mustreid ei tunnistata fundamentaalseteks, säilib Newtoni deterministlik lähenemine üksikute osakeste kirjeldamisele ja põhjuse-tagajärje seoste range ühetähenduslikkus (millele nüüd sünergeetikud vaidlustavad). tuuma vastasmõju ja nende välju ei seleta mitte ainult laetud osakeste elektromagnetiline vastastikmõju. Üldiselt on see olukord arusaadav ja seletatav, kuna iga arusaam asjade olemusest süvendab meie arusaamist ja nõuab uute adekvaatsete füüsiliste mudelite loomist.
