對“場”的幾點認識

方文

學習“靜電場”這一章的關鍵是要建立“場”的觀念。而“場”是非常抽象的一個概念，需要分層次來理解它。本文將從“場”的本質特征出發，對“場”進行深入理解。

一、“場”是一種物質

庫侖定律表明，靜電作用力可以發生在兩個有一定距離的電荷之間，其中并不需要任何由原子、分子組成的物質作為中間媒介。那么，這種作用力是靠什么來傳遞的呢？

圍繞這個問題，歷史上有過兩種不同的觀點。一種觀點認為它們之間的作用力不需要媒質來傳遞，可以超越距離和時間而瞬間發生作用，如圖1所示。這種觀點稱為超距作用觀點，庫侖本人也是對此深信不疑。另一種觀點認為，在空間存在一種彈性媒質稱為“以太”，電荷之間的作用力是通過“以太”來傳遞的，如圖2所示。這種觀點稱為近距作用觀點?，F代物理學的發展證明，超距作用觀點是錯誤的，但近距作用觀點所假設的“以太”媒介實際是不存在的。

法拉第反對超距作用，他認為電磁作用需要媒介傳遞。他設想帶電體或磁體周圍有一種由電磁本身產生的連續介質來傳遞電磁相互作用，他把這種介質叫作“場”。根據這個觀點，電荷Q周圍存在電場，電荷q受到的力是Q的電場給予的，如圖3所示。

電場與分子、原子等所組成的實物一樣，也具有能量和動量，是物質存在的一種形式。但是“場”這個物質與實物最大的不同是，實物占有了某個空間后，另一實物將無法占據這個空間，但是多個“場”可用同時占有某個空間位置，因為“場”是可以疊加的?！?br>