Является ли электрическое поле свойством заряда или это пространственное распределение электростатической силы?

Я немного смущен тем, что порождает электрическое поле. Я могу смотреть на это двумя разными способами следующим образом.

  1. Когда два заряда разделены расстоянием, электрическое поле дает распределение величин электростатической силы в разных наборах двух разных положений двух зарядов в поле, предполагая, что электрическое поле существует только в том случае, если существует электростатическая сила. И не будет существовать, если присутствует только один заряд.

Или

  1. Как предполагает квантовая теория полей, электростатическое поле является свойством заряда и, следовательно, существует даже тогда, когда присутствует только один заряд, что предполагает независимость электрического поля от электростатической силы.

Какое из двух приведенных утверждений верно? Связано ли электрическое поле с зарядом или с электростатической силой?

Ваше первое утверждение не предполагает, что электрическое поле существует только в том случае, если существует сила. Это только говорит о том, что распределение сил задается электрическим полем.
@Ezze В моем первом утверждении: распределение величины силы описывает электрическое поле. Сила является описывающим поля (то есть описываемым). Описывающий должен существовать, чтобы описывать описываемое. Предполагая, что электрическое поле существует только тогда, когда существует электростатическая сила.
«Если дерево падает в лесу, и никто не слышит его, издает ли оно звук?» Если нечем измерить силу, существует ли вообще поле?

Ответы (1)

Классическое определение электрического поля в точке Икс сила, которую почувствовал бы небольшой пробный заряд , если бы его поместили в Икс (деленное на тестовый заряд).

Более формально,

Е ( Икс ) "=" лим д 0 Ф ( о н   д   а т   Икс     г ты е   т о   о т час е р   с час а р г е с ) д

В частности, нет проблем с определением электрического поля из-за одиночного точечного заряда.

В квантовой теории поля электрическое поле - это оператор, который обычно определяется в терминах электромагнитного тензора. Ф мю ν

Е я Ф 0 я "=" 0 А я я А 0
где А мю — векторный потенциал. В квантовой теории поля не обязательно должен быть источник электрического поля; флуктуации вакуума имеют физические эффекты, такие как эффект Казимира или перенормировка массы электрона.

А как насчет определения электрического поля из квантовой теории полей? Если пробный заряд необходим для описания электростатического поля другого заряда, это означает, что поле является не свойством заряда, а описанием распределения электростатических сил, действующих на два заряда. Верно? Но квантовая теория полей предполагает, что электрическое поле является свойством заряда.
@Somanna Я добавил комментарий о qft.