场 (物理)

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兩個有相同電量的粒子所形成的電場強度,越亮的區域表示強度越強。
相反電性的兩個粒子

物理裡,是一個以時空為變數的物理量[1]場可以分為純量場向量場張量場三種,依據場在時空中每一點的值是純量向量還是張量而定。例如,古典重力場是一個向量場:標示重力場在時空中每一個的值需要三個量,此即為重力場在每一點的重力場向量分量。更進一步地,在每一範疇(純量、向量、張量)之中,場還可以分為「古典場」和「量子場」兩種,依據場的值是數字或量子算符而定。

場被認為是延伸至整個空間的,但實際上,每一個已知的場在夠遠的距離下,都會縮減至無法量測的程度。例如,在牛頓萬有引力定律裡,重力場的強度是和距離平方成反比的,因此地球的重力場會隨著距離很快地變得不可測得(在宇宙的尺度之下)。

定義場是一個「空間裡的數」,這不應該減損場在物理上所有的真實性。「場佔有空間。場含有能量。場的存在排除了真正的真空。」[2]真空中沒有物質,但並不是沒有場的。場形成了一個「空間的狀態」[3]

當一個電荷移動時,另一個電荷並不會立刻感應到。第一個電荷會感應到一個反作用力,並獲得動量,但第二個電荷則沒有感應,直到第一個電荷移動的影響以光速傳遞到第二個電荷那裡,並給予其動量之後。那在第二個電荷移動前,動量在哪裡呢?依據動量守恆定律,動量必存在於某處。物理學家認為動量應該存在於場之中。如此的認定讓物理學家們相信電磁場是真實的存在,使得場的概念成為整個現代物理的範式

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参见 [编辑]

參考資料 [编辑]

  1. ^ John Gribbin. Q is for Quantum: Particle Physics from A to Z. London: Weidenfeld & Nicolson. 1998. 138. ISBN 0297817523. 
  2. ^ John Archibald Wheeler. Geons, Black Holes, and Quantum Foam: A Life in Physics.. London: Norton. 1998. 163. 
  3. ^ Richard P. Feynman. Feynman's Lectures on Physics, Volume 1.. Caltech. 1963. 2-4. ,因此當我們在場內放入一個粒子,這個粒子會感覺到力。