物理學(xué)家認(rèn)為動(dòng)量應(yīng)該存在于場(chǎng)之中。如此的認(rèn)定讓物理學(xué)家們相信電磁場(chǎng)是真實(shí)的存在，使得場(chǎng)的概念成為整個(gè)現(xiàn)代物理學(xué)的范式。下面是小編給大家整理的物理學(xué)中場(chǎng)的概念簡(jiǎn)介，希望能幫到大家!

　　物理學(xué)中場(chǎng)的概念

　　場(chǎng)指物體在空間中的分布情況。場(chǎng)是用空間位置函數(shù)來(lái)表征的。在物理學(xué)中，經(jīng)常要研究某種物理量在空間的分布和變化規(guī)律。如果物理量是標(biāo)量，那么空間每一點(diǎn)都對(duì)應(yīng)著該物理量的一個(gè)確定數(shù)值，則稱此空間為標(biāo)量場(chǎng)。如電勢(shì)場(chǎng)、溫度場(chǎng)等。如果物理量是矢量，那么空間每一點(diǎn)都存在著它的大小和方向，則稱此空間為矢量場(chǎng)。如電場(chǎng)、速度場(chǎng)等。場(chǎng)是一種特殊物質(zhì)，看不見(jiàn)摸不著，但它確實(shí)存在。比如引力場(chǎng)、磁場(chǎng)等等。

　　愛(ài)因斯坦在狹義相對(duì)論中否定以太的存在，但廣義相對(duì)論的建立體現(xiàn)了愛(ài)因斯坦思想的明顯改變。他指出：廣義相對(duì)論“是一種場(chǎng)論”，“如果用常數(shù)代替那些描述廣義相對(duì)論以太的函數(shù)，同時(shí)不考慮任何決定以太的原因，那么廣義相對(duì)論以太就可以在想象中變?yōu)槁鍋銎澮蕴??！睈?ài)因斯坦甚至試圖把各種場(chǎng)統(tǒng)一起來(lái)，形成一種完美無(wú)瑕的理論。場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種基本形式。這種形式的主要特征在于場(chǎng)是彌散于全空間的。

　　在物理里，場(chǎng)是一個(gè)以時(shí)空為變量的物理量。場(chǎng)可以分為標(biāo)量場(chǎng)、矢量場(chǎng)和張量場(chǎng)三種，依據(jù)場(chǎng)在時(shí)空中每一點(diǎn)的值是標(biāo)量、矢量還是張量而定。例如，經(jīng)典重力場(chǎng)是一個(gè)矢量場(chǎng)：標(biāo)示重力場(chǎng)在時(shí)空中每一個(gè)的值需要三個(gè)量，此即為重力場(chǎng)在每一點(diǎn)的重力場(chǎng)矢量分量。更進(jìn)一步地，在每一范疇(標(biāo)量、矢量、張量)之中，場(chǎng)還可以分為“經(jīng)典場(chǎng)”和“量子場(chǎng)”兩種，依據(jù)場(chǎng)的值是數(shù)字或量子算符而定。

　　場(chǎng)被認(rèn)為是延伸至整個(gè)空間的，但實(shí)際上，每一個(gè)已知的場(chǎng)在夠遠(yuǎn)的距離下，都會(huì)縮減至無(wú)法量測(cè)的程度。例如，在牛頓萬(wàn)有引力定律里，重力場(chǎng)的強(qiáng)度是和距離平方成反比的，因此地球的重力場(chǎng)會(huì)隨著距離很快地變得不可測(cè)得(在宇宙的尺度之下)。

　　定義場(chǎng)是一個(gè)“空間里的數(shù)”，這不應(yīng)該減損場(chǎng)在物理上所有的真實(shí)性。“場(chǎng)占有空間。場(chǎng)含有能量。場(chǎng)的存在排除了真正的真空?！闭婵罩袥](méi)有物質(zhì)，但并不是沒(méi)有場(chǎng)的。場(chǎng)形成了一個(gè)“空間的狀態(tài)”

　　當(dāng)一個(gè)電荷移動(dòng)時(shí)，另一個(gè)電荷并不會(huì)立刻感應(yīng)到。第一個(gè)電荷會(huì)感應(yīng)到一個(gè)反作用力，并獲得動(dòng)量，但第二個(gè)電荷則沒(méi)有感應(yīng)，直到第一個(gè)電荷移動(dòng)的影響以光速傳遞到第二個(gè)電荷那里，并給予其動(dòng)量之后。那在第二個(gè)電荷移動(dòng)前，動(dòng)量在哪里呢?依據(jù)動(dòng)量守恒定律，動(dòng)量必存在于某處。物理學(xué)家認(rèn)為動(dòng)量應(yīng)該存在于場(chǎng)之中。如此的認(rèn)定讓物理學(xué)家們相信電磁場(chǎng)是真實(shí)的存在，使得場(chǎng)的概念成為整個(gè)現(xiàn)代物理的范式。

　　場(chǎng)的物理性質(zhì)

　　場(chǎng)的物理性質(zhì)可以用一些定義在全空間的量描述〔例如電磁場(chǎng)的性質(zhì)可以用電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度或用一個(gè)三維矢量勢(shì)A(X,t)和一個(gè)標(biāo)量勢(shì)(X,t)描述〕。這些場(chǎng)量是空間坐標(biāo)和時(shí)間的函數(shù),它們隨時(shí)間的變化描述場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)。空間不同點(diǎn)的場(chǎng)量可以看作是互相獨(dú)立的動(dòng)力學(xué)變量，因此場(chǎng)是具有連續(xù)無(wú)窮維自由度的系統(tǒng)。場(chǎng)論是關(guān)于場(chǎng)的性質(zhì)、相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論。量子場(chǎng)論則是在量子物理學(xué)基礎(chǔ)上建立和發(fā)展的場(chǎng)論，即把量子力學(xué)原理應(yīng)用于場(chǎng)，把場(chǎng)看作無(wú)窮維自由度的力學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其量子化而建立的理論。量子場(chǎng)論是粒子物理學(xué)的基礎(chǔ)理論并被廣泛地應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)物理、核理論和凝聚態(tài)理論等近代物理學(xué)的許多分支。

　　場(chǎng)是物質(zhì)存在的空間。表現(xiàn)為物質(zhì)時(shí)空環(huán)境中各種因素的相互作用。由愛(ài)因斯坦首先提出。實(shí)物和場(chǎng)是物質(zhì)的兩種基本形態(tài)，這個(gè)觀點(diǎn)是由蘇聯(lián)學(xué)者提出來(lái)的，是對(duì)愛(ài)因斯坦的論斷加以改造的結(jié)果。空間之所以并非虛空，是由于有場(chǎng)存在。場(chǎng)不同于物質(zhì)，但也是一種實(shí)在。愛(ài)因斯坦的論斷在表述上與馬克思主義哲學(xué)不相容，由于物質(zhì)有實(shí)物和場(chǎng)兩種基本形態(tài)，出現(xiàn)了“場(chǎng)是物質(zhì)的一種基本形態(tài)”的說(shuō)法。但場(chǎng)不是物質(zhì)，場(chǎng)是物質(zhì)發(fā)生作用的范圍。在日常語(yǔ)言中“場(chǎng)”原是指場(chǎng)所、活動(dòng)地、區(qū)域，這是一個(gè)空間用詞?！皥?chǎng)”論所追求的是四種力(引力、電磁力、弱力、強(qiáng)力)或四種相互作用(引力作用、電磁作用、弱相互作用、強(qiáng)相互作用)的統(tǒng)一，“場(chǎng)”的實(shí)際內(nèi)容是一定范圍內(nèi)的物理作用。實(shí)物和場(chǎng)是不可分割地相互聯(lián)系而存在的。在當(dāng)代社會(huì)科學(xué)中，大量引用”場(chǎng)”論的觀點(diǎn)探索事物與環(huán)境的關(guān)系，出現(xiàn)了“心理場(chǎng)”、“審美場(chǎng)”、“輿論場(chǎng)”等社會(huì)科學(xué)觀點(diǎn)。

　　場(chǎng)的屬性

　　場(chǎng)的一個(gè)重要屬性是它占有一個(gè)空間，它把物理狀態(tài)作為空間和時(shí)間的函數(shù)來(lái)描述。而且，在此空間區(qū)域中，除了有限個(gè)點(diǎn)或某些表面外，場(chǎng)函數(shù)是處處連續(xù)的。若物理狀態(tài)與時(shí)間無(wú)關(guān)，則為靜態(tài)場(chǎng)，反之，則為動(dòng)態(tài)場(chǎng)或時(shí)變場(chǎng)。

　　物質(zhì)存在的基本形態(tài)之一。例如，天地之間的相互吸引是借助于物質(zhì)之間的引力場(chǎng)，光線和無(wú)線電的傳播要借助于電磁場(chǎng)。場(chǎng)存在于相互作用的物質(zhì)之間的空間。對(duì)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)和場(chǎng)概念的確立，反映了人類對(duì)物質(zhì)世界認(rèn)識(shí)和利用能力的提高，是對(duì)物質(zhì)觀的豐富和更新。比如對(duì)帶電體之間相互作用的認(rèn)識(shí)，長(zhǎng)期以來(lái)一直認(rèn)為是一種超距作用，即一個(gè)帶電體對(duì)另一個(gè)帶電體的作用是直接給予的，不需要中間物質(zhì)傳遞，也不需要時(shí)間。到19世紀(jì)初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了帶電體周圍的空間具有特殊性，形成了電場(chǎng)概念，明確了一個(gè)帶電體對(duì)另一個(gè)帶電體的作用是通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行的。以后的進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)也是有能量、動(dòng)量、質(zhì)量和速度的，并逐步形成了電磁場(chǎng)理論。電磁場(chǎng)的研究和電磁波的利用把人類帶進(jìn)了信息時(shí)代，而對(duì)引力場(chǎng)的研究則為人類遨游太空提供了理論基礎(chǔ)。