пособие_КСЕ

Корпускулярная и континуальная концепция описания природы

Что же такое физическое поле? Можно ли его представить наглядно с помощью простых доступных нашему пониманию образов? Как оно соотносится с представлениями о частицах вещества?

Самое простое представление о поле дает сплошная среда, например вода, заполняющая некоторую область пространства (или же вообще все пространство). Эта среда может иметь в разных точках, различную температуру, по-разному двигаться. Именно конкретное физическое свойство среды, разное в разных точках и доступное для измерений, физически определяет поле. В связи с этим различают поле температур, поле скоростей, силовое поле и т.д.

Математически поле определяется тем, что в каждой точке пространства, где оно имеется, задается некоторая пространственная функция: скалярная, векторная тензорная или другая, которая в общем случае может изменяться со временем.

Сплошная среда может занимать значительные области пространства, свойства ее изменяются непрерывно, в сплошной среде нет резких границ. Этим поле и сплошная среда принципиально отличаются от физического тела с определенными границами. Идеальные образы очень маленьких тел (например, атомов или молекул) – материальные точки – не имеют размеров и границ, и они представляются на фоне другой среды – пустого пространства (вакуума), заполненного какой-нибудь материальной средой.

В философском плане разделение мира на тела и частицы, с одной стороны, и сплошную среду, поле и сплошное пространство – с другой, соответствует выделению двух крайних свойств мира – его дискретности и непрерывности.

Дискретность (или прерывность) означает зернистость, конечную делимость пространственно-временного строения и состояния предмета или объекта, его свойств и форм движения, тогда как непрерывность выражает единство, целостность и неделимость объекта, сам факт его устойчивого состояния.

В математике этим философским категориям соответствует дискретное множество натуральных чисел и непрерывное множество (континуум) действительных чисел.

В рамках классической физики дискретные и непрерывные свойства мира первоначально выступают как противоположные друг другу, отдельные и независимые друг от друга, хотя в целом и дополняющие общее представление о мире. И только развитие концепции поля главным образом для описания электромагнитных явлений позволило понять их диалектическое единство. В современной физике это единство противоположностей, дискретного и непрерывного нашло более глубокое физико-математическое обоснование в концепции корпускулярно-волнового дуализма.

Содержание