Оглавление
- 1 Действие на расстоянии
- 1.1 Концепция действия на расстоянии
- 1.2 Историческое развитие
- 1.3 Категории действий
- 1.4 Роли действия на расстоянии
- 1.5 История
- 1.6 Электрическое воздействие на расстоянии
- 1.7 Поля как альтернатива
- 1.8 Критерии действия
- 1.9 Эфирная модель и её критика
- 1.10 Специальная теория относительности
- 1.11 Современное действие на расстоянии
- 1.12 Квантовая механика и “действие на расстоянии”
- 1.13 Современные концепции
- 1.14 Полный текст статьи:
- 2 Действие на расстоянии – Arc.Ask3.Ru
Действие на расстоянии
-
Концепция действия на расстоянии
- Действие на расстоянии — это концепция, согласно которой объект может влиять на движение другого объекта без физического контакта.
- Закон Кулона и закон всемирного тяготения Ньютона основаны на действии на расстоянии.
-
Историческое развитие
- Действие на расстоянии было ранней научной моделью гравитации и электричества.
- В 19-м и 20-м веках появились полевые модели, объясняющие явления с большей точностью.
- Открытие электронов и специальной теории относительности привело к новым моделям действия на расстоянии.
-
Категории действий
- Действие на расстоянии, прямое воздействие и действия в сплошной среде — три фундаментальных воздействия на материю.
- Действие на расстоянии и действия в сплошной среде легко отличить по динамике среды.
-
Роли действия на расстоянии
- Действие на расстоянии обобщает физические явления без понимания причин.
- Действие на расстоянии объясняет физические явления, даже если есть другие модели.
-
История
- Ранние исследования движения требовали определения объектов, расстояний и движения.
- Ньютон опубликовал закон всемирного тяготения, объясняющий движение планет.
- Электрические и магнитные явления также начали систематически изучаться.
-
Электрическое воздействие на расстоянии
- Уильям Гилберт исключал действие на расстоянии, но последующие эксперименты показали электрические эффекты на расстоянии.
- Франц Эпинус показал, что теория действия электричества на расстоянии обеспечивает простую замену теории электрических испарений.
- Шарль-Огюстен де Кулон показал, что два электрических заряда испытывают силу, обратно пропорциональную квадрату расстояния между ними.
-
Поля как альтернатива
- Майкл Фарадей предположил, что действие на расстоянии недостаточно для учета электрических и магнитных сил.
- Джеймс Клерк Максвелл сформулировал уравнения, объединяющие электричество и магнетизм, включая электромагнитное излучение.
- Максвелл рассматривал силовые линии Фарадея как модель, а не как простую математическую абстракцию.
-
Критерии действия
- Фарадей предложил три критерия: изменение действия дополнительными объектами, требование времени и зависимость от принимающей стороны.
- Электричество удовлетворяет всем трем критериям, гравитация — только третьему.
- Максвелл добавил четвертый критерий — передачу энергии.
-
Эфирная модель и её критика
- В 1892 году Лоренц предложил модифицированный эфир, основанный на микроскопической модели.
- Пуанкаре поставил под сомнение существование эфира, показав, что принцип относительности запрещает абсолютное движение.
- Эйнштейн продемонстрировал, что принцип относительности точно предсказывает преобразование Лоренца.
-
Специальная теория относительности
- Специальная теория относительности заменила эфирную модель на пустое пространство.
- Пуанкаре предположил, что гравитационные волны должны соответствовать преобразованиям Лоренца.
- Эйнштейн показал, что общая теория относительности объясняет гравитацию.
-
Современное действие на расстоянии
- В 20-м веке были разработаны модели действия на расстоянии, согласующиеся со специальной теорией относительности.
- Уилер и Фейнман разработали новую бесполевую теорию электромагнетизма, избегая проблемы собственной энергии.
- Теория Уилера-Фейнмана вдохновила на новые размышления о стреле времени и квантовой нелокальности.
-
Квантовая механика и “действие на расстоянии”
- Эйнштейн использовал фразу “жуткое действие на расстоянии” для описания квантовых корреляций.
- Белл доказал, что квантовая механика предсказывает более сильные корреляции, чем локальные теории.
- Квантовая теория поля не нуждается в действии на расстоянии, используя четыре силы и бозоны.
-
Современные концепции
- В квантовой теории поля сила имеет второстепенное значение, энергия составляет основу моделей.
- Слово “действие” приобрело конкретное техническое значение, интеграл по разнице между потенциальной и кинетической энергией.