A. 物理课上常常讲到电场、磁场、重力场等等,究竟“场”是什么
通常,两个物体之间没有接触而又能发生相作用时,就说这两个物体是通过场而发生作用的。例如,太阳和地球通过真空中的引力场相互作用,电荷之间通过电场相互作用,磁铁和铁之间通过磁场发生作用。我们要推动一个车,就必须用手与车接触并施以推力,如果不接触就没法给它力。如果手和车之间存在场,那么,我们就可以不与车接触,而通过场来施以车推力。
所以场是这样一种物质,它是处于空间中不同位置的物体,相互作用的媒介。
B. 物理学中“场”的本质是什么
“场”这个概念可以从日常经验获得,本身并不抽象。
顾名思义,“场”是一种在空间和(或)时间上弥散的物理量。场对立的概念是局域化的物理对象,如点粒子等。这里所谓物理量比较宽泛,可以是基本的物质场,比如电磁场;也可以是某种属性,比如温度、密度、流速等。
用数学语言表达出来,场即是定义在空间和(或)时间上的函数。
我想题主困惑的应该是作为“相互作用的媒介”的场,该如何理解。
牛顿万有引力定律说两个相隔一定距离的物体,之间会有吸引力;库仑定律说两个点电荷会有库仑力。但问题在于,这种牛顿引力和库仑力似乎是“凭空”且“瞬间”产生的。仔细想想,这种隔山打牛似的“超距”作用,完全不可思议:
其无法解释“力”是如何凭空产生的——两个物体中间既然相隔真空,为何会发生相互作用?
瞬间的超距作用违背因果律——一个物体对另一个物体的影响,竟然比光速还快?而违背因果律的后果就是,大师还没发力,牛就被打了?
于是一个更为自然且合理的理解就是:不存在超距作用,任何的相互作用都是“局域”的。
即,两个物体(对象)若想发生相互作用,必须同时同地。而两个空间相隔距离(或者时间有先后)的物体(对象)想要发生作用,必须通过某个媒介传递——而其传递速度也不可超过光速。
形象点说,凭空发力、隔山打牛是不可能的。想打牛,只有扔板砖、石头或者铅球砸它。这里板砖、石头或者铅球就是所谓的“相互作用的媒介”。
接下来的问题就是,这种相互作用的媒介为何要是某个“场”,某种“弥散”的东西,而不是比如——像铅球那样——点粒子?
这个问题靠逻辑推理无法回答,而只能靠实验验证。而根据目前的理解,构成物质世界的基本材料,以及这些基本材料之间的相互作用媒介,都是场。
构成物质世界的基本材料,是所谓费米子场,可以认为是物质“实体”,“场量子”即是通常所说的基本粒子,电子、质子、夸克等;
基本相互作用媒介,是所谓玻色子场,“场量子”即是光子(电磁场)、引力子(引力场)等等。
C. 物理学中场的概念
场是一种特殊物质,看不见摸不着,但它确实存在。比如引力场、磁场等等。在力场或是电场、磁场里,我们可以设想那个“场”是一个空间,场里面有着各种相应元素(好比磁场的磁力等),当物体进到场里面,便会受到场对之的作用,这个作用通常以力的形式表现。
D. 物理学中的场
场是区别于一般物质(由实物粒子构成的)的另一类物质,是一种客观存在的物质(自然界的物质分为实物粒子和场),这种物质没有质量和现状体积,是看不见摸不着的一种空间,相当于传递某种作用力的媒介物质,如引力场,联系两个有质量的物体之间的引力,电场联系两个带电体之间的作用,磁场联立和磁有关的作用等等。
E. 说说看物理学中的场是什么
场具有弥散、连续特性。电磁场有物质性,具有能量、动量。引力场不具有物质性,是时空曲率的分布,应该是信息场,相互作用信息场。温度也是场,是信息场,是费米子运动强度信息场,也是一种相互作用信息场。微观世界存在波函数,即几率波,几率场,也是一种信息场,这种场具有量子化特性,即使在无约束下,它也量子化在有理数集上。在相应的约束下,将量子化在有限循环群上。
F. 请问物理学的【场】到底是什么
想象一下,你触摸一个物体,放大到原子的层面,你究竟与这个物体接触了吗?构成你手的原子的电子与这个物体接触了吗?原子核呢?
其实有没有接触并不重要,重要的是你们之间有相互作用。换言之,正是因为在场中一些物体与场产生了相互作用证明了场的存在。很多时候这并不直观,但是你只要知道,在一定情况下,物体和场间有相互作用就行。把条件和结果掌握即可,具体本质是什么不重要。物理学其实并没有去探寻本质,只不过在发掘规律罢了。
G. 物理学中的场到底是什么东西书上说的完全搞不懂
场是物质存在的一种形态。(注意不要受到生活经验的局限来理解“场”的概念)
在物理学中,具有空间函数关系的物理量就构成了该物理量的场。 场有三类:
标量场,例如温度场
矢量场,例如磁场、力场
张量场
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电磁场
静止的电荷会产生静电场;静止的磁偶极子会产生静磁场。运动的电荷被称为电流,会产生电场和磁场。电场和磁场统称为电磁场。
电磁场对电荷产生力,以此可以检测电磁场的存在。
电荷、电流与电磁场的关系由麦克斯韦方程组决定。麦克斯韦方程共有四条,是一组偏微分方程,其未知量是电场强度(E)、磁场强度(H)、电通量密度(D)、磁通量密度(B)。其中包括这些未知量对时间和空间的偏导数。给定了源(电荷与电流)和边界条件(电场与磁场在边界上的值),可以用数值方法求解麦克斯韦方程,从而得到电场和磁场在不同时刻和位置的值。这一过程称为电磁场数值计算,或者计算电磁学,在电子工程尤其是微波与天线工程中有重要地位。现有的电磁场数值方法包括有限元法(Finite Element Method, FEM),矩量法(Method of Moments, MoM),时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)。在计算的精度与速度方面已经取得很多进展。可以准确计算普通天线或者微波器件的电磁场。
电磁场根据随时间变化的情况不同可以分为:
静电场/静磁场(又称为恒稳电场/磁场):电场/磁场不随时间变化,但在不同的空间位置可以有不同的值。
时谐电磁场(time-harmonic electromagnetic fields):电磁场随时间的变化是正弦函数,但在不同的空间位置可以有不同的幅度和相位,通常可以用复数phaser来表示。
时变电磁场:在空间某点的电磁场随时间的变化是普通的时间函数,如果变换到频域,其频谱包含各种频率分量。
静电场/静磁场问题可以简化为拉普拉斯方程(Laplace)或者普瓦松方程(Poisson),时谐电磁场问题可以简化为亥姆霍兹方程(Helmholtz)。在这些简化之下,比直接求解麦克斯韦方程要容易。
在电子工程中,静电场/静磁场主要用于计算电容和电感。时谐电磁场主要用于计算天线和微波器件的参数,或者雷达目标的散射截面。
H. 请简洁的说明下物理学中“场”的定义
场是一种特殊物质,看不见摸不着,但它确实存在。场是物质存在的一种基本形式。这种形式的主要特征在于场是弥散于全空间的。场的物理性质可以用一些定义在全空间的量描述〔例如电磁场的性质可以用电场强度和磁场强度或用一个三维矢量势A(X,t)和一个标量势嗘(X,t)描述〕。这些场量是空间坐标和时间的函数,它们随时间的变化描述场的运动。空间不同点的场量可以看作是互相独立的动力学变量,因此场是具有连续无穷维自由度的系统。
场的一个重要属性是它占有一个空间,它的物理状态可用空间和时间的函数来描述,而且,在此空间区域中,除了有限个点或某些表面外,场函数是处处连续的。若物理状态与时间无关,则为静态场,反之,则为动态场或时变场。
I. 什么是场,物理和数学上如何定义场
场在数学上是指一个向量到另一个向量或数的映射。
物理上场指物体在空间中的分布情况。场是用空间位置函数来表征的。
场的一个重要属性是它占有一个空间,它把物理状态作为空间和时间的函数来描述。而且,在此空间区域中,除了有限个点或某些表面外,场函数是处处连续的。若物理状态与时间无关,则为静态场,反之,则为动态场或时变场。
场的性质:
场的物理性质可以用一些定义在全空间的量描述,例如电磁场的性质可以用电场强度和磁场强度或用一个三维矢量势A(X,t)和一个标量势(X,t)描述。这些场量是空间坐标和时间的函数,它们随时间的变化描述场的运动。
②标量场。
标量场是由一个向量对应一个标量的函数。如温度场、密度场、浓度场等。
J. 物理学中。,什么是场啊。。
简单的说,一块烧红的铁块,周围就有一个“场”!叫什么场无所谓,暂且叫“热场”吧。
怎么证明?你把手放到他附近,是不是感到热?那就对了。
至于物理学的引力场、电场、磁场也类似,都是中心有个源头:天体、电流、磁体之类的。
至于场到底是什么?真不好说,只能说是物质某种能量的辐射、发散。