Головна
Українська Радянська Енциклопедія
Енциклопедичний словник-довідник з туризму
Юридична енциклопедія - Шемшученко Ю.С.
 
Головна arrow Українська Радянська Енциклопедія arrow поліо-поляк arrow ПОЛЯ ФІЗИЧНІ
   

ПОЛЯ ФІЗИЧНІ

— особлива форма матерії, посередник взаємодії між частинками речовини або віддаленими один від одного макроскопічними тілами. Поняття про П. ф. запровадили в ЗО—60-х pp. 19 ст. М. Фарадей і Дж. К. Максвелл для опису механізму дії електр. і магн. сил. П. ф. створюються самими частинками і тілами в просторі, що їх оточує. Прикладами П. ф. є електромагнітне поле, гравітаційне поле (поле тяжіння), поле ядерних сил. Кожному типу взаємодії в природі відповідає певне П. ф. Фіз. поля не лише здійснюють взаємодію між частинками; можуть існувати й вільні поля, які не залежать від частинок, що їх створили. Так, змінні в часі електромагн. і гравітаційне поля поширюються в просторі відповідно у вигляді електромагнітних хвиль та гравітаційних хвиль. За відносності теорією, швидкість поширення взаємодії між частинками і швидкість поширення хвиль П. ф. не можуть перевищувати швидкості світла у вакуумі. Як і будь-який матеріальний об'єкт, П. ф. характеризуються енергією, імпульсом, моментом кількості руху та ін. фіз. величинами. Кожне П. ф. є системою з нескінченною кількістю ступенів вільності. Опис П. ф. у класичній теорії поля здійснюється за допомогою однієї або кількох функцій координат (х, у, z) і часу (t), які задають значення осн. фіз. величин у просторі; такі функції наз. польовими. Напр., електромагн. поле можна повністю описати за допомогою скалярного потенціалу φ (х, у, z, t) і вектор-потенціалу А (х, у, z, t), які утворюють єдиний чотиривимірний вектор у просторі-часі. Осн. фіз. характеристики електромагн. поля — електр. і магн. напруженості поля — виражають через похідні від цих потенціалів. При заданих початкових значеннях польових функцій динаміка П. ф., тобто еволюція їх у просторі й часі, описується т. з. польовими рівняннями, які являють собою диференціальні рівняння з частинними похідними, що містять похідні по часу і координатах від польових функцій. Прикладами польових рівнянь є Максвелла рівняння для електромагн. поля і Ейнштейна рівняння — для гравітаційного. Вимоги теорії відносності накладають важливе обмеження на форму польових рівнянь: вони повинні бути інваріантними (точніше, коваріантними; див. Інваріантність) відносно Лоренца перетворень. У рівняння руху одного П. ф. можуть входити польові функції, що описують інші П. ф., а також змінні, які описують фіз. стани зосереджених об'єктів-частинок. Це є матем. відображенням факту взаємодії між різними П. ф., а також між полями і частинками. В класичній теорії поля протиставляються неперервні і дискретні об'єкти — поля і частинки. Подальший розвиток фізики показав, що і в неперервних, і в дискретних фіз. об'єктів реально проявляються як корпускулярні, так і хвильові властивості (див. Бройля хвилі, Дифракція). Поширення осн. принципів квантової механіки на системи з нескінченною кількістю ступенів вільності привело до створення квантової теорії поля, в якій елементарні частинки розглядають як квантові збудження (кванти) відповідних П. ф. Часто поняття "фізичне поле" застосовують до сукупності розподілених фіз. величин, напр. векторне поле швидкостей v (х) та скалярні поля тисків р (х) і т-р Г (х) у потоці рідини чи газу, тензорне поле напружень механічних и" (х) у деформівному твердому тілі. Див. також Поля теорія.

Літ.: Ахієзер О. І. Еволюція фізичної картини світу. К., 1973; Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика, т. 2. М., 1973; див. також літ. до ст. Квантова теорія поля.

Д. В. Волков, П. І. Фомін.

 

Схожі за змістом слова та фрази