Понимание высокого уровня В: Что такое магнитное/электрическое поле?

Примечание. Я видел этот вопрос -> ( Что такое магнитное поле ) и все же хотел бы получить некоторые разъяснения.

Я также видел https://www.youtube.com/watch?v=hFAOXdXZ5TM и https://www.youtube.com/watch?annotation_id=annotation_3566029675&feature=iv&src_vid=hFAOXdXZ5TM&v=1TKSfAkWWN0 и, кажется, понимаю последствия Специальная теория относительности (по крайней мере, на базовом уровне).

Чтобы помочь разобраться с моим замешательством, я перечислю несколько конкретных вопросов, которые могут помочь сориентировать дискуссию.

«Электрическое поле» не является ни массой, ни энергией, верно? Это просто "сила"? Я не уверен на 100%, что это значит... это просто сводится к "да, это проявляемое поведение на квантовом уровне, которое мы еще не понимаем за пределами этого" - или здесь есть какая-то конструкция более высокого уровня ?

Как, например: является ли векторное поле большим супом из движущихся электронов, причем вектор в этой точке относится к среднему направлению электронов в этой точке? (Таким образом, электроны будут постоянно проходить через это поле, «натыкаясь» / «таская» что-либо с выровненными / конфликтующими полями). Или это некоторая ориентация электронов / атомов в этой точке, которая имеет некоторый чистый эффект в трении друг о друга? Что в этой точке оказывает там силу?

Это можно сравнить с «гравитационным полем» в том смысле, что в месте приложения силы нет «предмета», но я слышал, что это объясняется как «искривление пространства-времени», которое, хотя я и не буду притворяться, что полностью грок, по крайней мере, удовлетворительно объясняет, как две вещи могут взаимодействовать без взаимодействия... вещи... между ними.

В конце концов, это все просто не щелкает для меня. Будем очень признательны за любые ресурсы или объяснения, которые помогут этому щелчку!

@ACuriousMind Ха! Я думаю, что понимаю, откуда он, но все же нахожу первоначальный вопрос разумным. Почему? «Ну, мне нужно обосновать какое-то объяснение, и если вы будете продолжать спрашивать, зачем какое-либо заземление, мы никогда ничего не добьемся». Но я просто надеюсь, что, может быть, на один уровень глубже, чем поставляемое «у них есть этот эффект». Опять же, этот Q построен на предположении, что «на один уровень глубже» находится в пределах разумной досягаемости. Если на самом деле это не так, то следующий шаг требует КУЧИ нюансов и понимания, я думаю, что я доволен как есть. Но так ли это? Хоть кто-нибудь, скажите мне это !
Мое недоверие к тому, что «о, следующий уровень так сильно сложен», проистекает из моих предыдущих знаний по физике для неспециалистов. «Вещи имеют коэффициент трения». Чего ждать? Каким образом «трение» является концепцией, присущей фундаментальной вселенной? «О, это просто способ рассмотреть среднее значение всех малых сил, когда два в основном однородных объекта трутся друг о друга». Ой! Ну почему ты просто не сказал это! <- Вот на такой ага-момент я и рассчитываю, что происходит что-то немного более низкоуровневое, что сделает все это (разумно более) понятным. А может и нет!
"Как, например: является ли векторное поле большим супом из движущихся электронов", - Определенно нет. Если бы это было так, ваш большой суп из электронов должен был бы быть либо 1) уже существующей средой, через которую только что проходит ЭМ волна, либо 2) излучаться из ЭМ источника, путешествуя вместе с ЭМ волной. Мы знаем, что это не вариант (1) - погуглите "эфир" или "эксперимент Майкельсона-Морели". Мы знаем, что это не вариант (2), потому что электромагнитная волна распространяется от источника со скоростью света — электроны не могут двигаться так быстро.

Ответы (1)

Поле есть поле, а не сила. Сила описывает воздействие поля на конкретный «объект» (см. ниже), связанный с полем. В текущем состоянии исследований квантовые поля (такие как фотонное поле для электромагнетизма, см. Описание виртуальных фотонов полей B и E ) являются фундаментальными структурами, которые нельзя разложить или объяснить более простыми словами.

Теперь «объект» сам состоит из взаимодействующих полей (см. Что более фундаментально, поля или частицы? ). Таким образом, ваше красивое выражение «как две вещи могут взаимодействовать без взаимодействующих... вещей... между ними» путаницу можно рассеять, избавившись от «вещи». Есть только поля.

Единственное понятие, которое я вижу более фундаментальным, чем поле, — это пространство-время, поскольку поле — это распределение значений в пространстве-времени. Пространство-время — это место, где «между ними» и «взаимодействующими» частями приведенной выше цитаты обретают некоторый смысл. Но если пространство-время эмерджентно (см. Как пространство и время могут возникнуть из ничего? ), возможно, что вся эта история с полями еще более запутана, чем кажется.

Как видите, поиск понимания на высоком уровне, как вы спрашиваете, это прежде всего изучение того, как понятия соотносятся друг с другом, что включает в себя изучение физики в ее собственных терминах, где отношения между мышлением, математикой и экспериментами имеют решающее значение. очень специфический вкус, отличный от математики или философии.

Мне нравится этот ответ, но у меня есть один вопрос - как насчет энергии? Является ли энергия фундаментальной? Означает ли увеличение или уменьшение значения поля в данном месте, что теперь в этом месте больше или меньше энергии?
Замечательный! Спасибо за пояснение. Я не знал, что поля считались «фундаментальными», а не абстракцией чего-то (по крайней мере, на уровне «движущихся электронов» или чего-то еще подобного «макро»).
@мбекиш. См. Что такое энергия? Краткий ответ на ваш вопрос: нет, энергия не связана таким образом с каким-либо данным полем.
Понимание высокого уровня В: Что такое магнитное/электрическое поле?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v