ભૌતિકશાસ્ત્રના ક્ષેત્રોના ઉદાહરણો. મોસ્કો સ્ટેટ યુનિવર્સિટી ઓફ પ્રિન્ટીંગ આર્ટસ

ભૌતિક ક્ષેત્ર- આ ખાસ આકારદ્રવ્ય કે જે અવકાશમાં દરેક બિંદુએ અસ્તિત્વમાં છે અને તે પદાર્થને પ્રભાવિત કરીને પોતાને પ્રગટ કરે છે જેની પાસે આ ક્ષેત્ર બનાવનાર સાથે સંબંધિત મિલકત છે. મુખ્ય તફાવત એ સરળતા છે.

શરીર + ચાર્જ ક્ષેત્ર શરીર + ચાર્જ

ભૌતિક ક્ષેત્રોના ગુણધર્મો

દ્રવ્ય અને ક્ષેત્રના વર્તનમાં મૂળભૂત તફાવત છે. દ્રવ્ય હંમેશા તે કબજે કરેલા વોલ્યુમની તીક્ષ્ણ સીમા ધરાવે છે, પરંતુ સૈદ્ધાંતિક રીતે ક્ષેત્રને તીક્ષ્ણ સીમા હોઈ શકતી નથી.

અવકાશમાં એક તબક્કે અસ્તિત્વ હોઈ શકે છે અનંત સંખ્યાભૌતિક ક્ષેત્રો કે જે એકબીજાને પ્રભાવિત કરતા નથી.

ક્ષેત્ર અને પદાર્થ એકબીજાને પ્રભાવિત કરી શકે છે.

ગાણિતિક વર્ગીકરણક્ષેત્રો

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર- આ દ્રવ્યનું એક વિશિષ્ટ સ્વરૂપ છે, જે અવકાશમાં દરેક બિંદુ પર વેક્ટર E અને H ના મૂલ્ય દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

ક્ષેત્રોને વિભાજિત કરવામાં આવે છે: સ્કેલર, વેક્ટર, ટેન્સર.

સ્કેલર ક્ષેત્રોઅવકાશમાં દરેક બિંદુએ સતત વિતરિત વ્યાખ્યાના ડોમેન સાથેનું ચોક્કસ સ્કેલર ફંક્શન છે.

સ્કેલર ક્ષેત્ર એ સ્તરની સપાટી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે:

(1.1)

વેક્ટર ક્ષેત્રઅવકાશમાં દરેક બિંદુ પર નિર્દિષ્ટ વ્યાખ્યાના ડોમેન સાથે સતત વેક્ટર જથ્થો છે.

વિશે આ ક્ષેત્રની મુખ્ય લાક્ષણિકતા વેક્ટર રેખા છે. આ દરેક બિંદુ પર એક રેખા છે જેમાંથી ક્ષેત્ર વેક્ટર સ્પર્શક રીતે નિર્દેશિત થાય છે.

પાવર લાઇનોનું ભૌતિક રેકોર્ડિંગ:

(1.2)

ટેન્સર ક્ષેત્રઅવકાશમાં વિતરિત સતત ટેન્સર જથ્થો છે.

ટેન્સર
(1.3)

ભૌતિક ક્ષેત્રોની વિભેદક લાક્ષણિકતાઓ

ઢાળસ્કેલર ફીલ્ડની વેક્ટર લાક્ષણિકતા છે. સ્કેલર ફંક્શનનો ઢાળ એ એક વેક્ટર છે જે સામાન્યથી સ્તરની સપાટીની દિશામાં આ ફંક્શનના વ્યુત્પન્ન સમાન છે અને આ સામાન્ય સાથે નિર્દેશિત છે.

(1.4)

ગ્રેડિયન્ટ ગુણધર્મો:

ઢાળ આંકડાકીય રીતે સમાન છે મહત્તમ ઝડપકાર્ય ફેરફારો.

ડી રેન્ડરીંગ:

(1.5)

ઢાળની દિશા કાર્યમાં સૌથી ઝડપી ફેરફારની દિશા સાથે એકરુપ છે.

(1.6)

વિચલનવેક્ટર ફિલ્ડની સ્કેલર લાક્ષણિકતા છે. વેક્ટર ફીલ્ડ ડાયવર્જન્સ બંધ સપાટી દ્વારા પ્રવાહ ગુણોત્તરની મર્યાદા છે એસઆ સપાટીની અંદર સમાયેલ વોલ્યુમ સુધી.

(1.7)

- ચોક્કસ પ્રવાહ

(1.8)

ડી અવિભાજ્યતા એ ક્ષેત્રમાં અમુક બિંદુએ સ્ત્રોતોની હાજરી અથવા ગેરહાજરી દર્શાવે છે (જ્યાં ક્ષેત્ર શરૂ થાય છે અથવા સમાપ્ત થાય છે).

જો કોઈપણ સમયે
, તો પછી આ બિંદુએ ક્ષેત્રનો સ્ત્રોત છે, એટલે કે તેની શરૂઆત, અને જ્યાં ક્ષેત્ર સમાપ્ત થાય છે
, અને આ બિંદુને ડ્રેઇન કહેવામાં આવે છે. એવા બિંદુએ જ્યાં કોઈ સ્ત્રોત નથી
.

તેમની હિલચાલના પરિમાણો (ગતિ, વેગ, કોણીય વેગ), તેમની ઊર્જા બદલો, કામ કરો, વગેરે. અને આ, સામાન્ય રીતે, સ્પષ્ટ અને સમજી શકાય તેવું હતું. જો કે, વીજળી અને ચુંબકત્વની પ્રકૃતિના અભ્યાસ સાથે, એક સમજણ ઊભી થઈ જે એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જસીધા સંપર્ક વિના કરી શકો છો. આ કિસ્સામાં, અમે ટૂંકા-શ્રેણીની ક્રિયાના ખ્યાલથી બિન-સંપર્ક લાંબા-અંતરની ક્રિયા તરફ આગળ વધી રહ્યા હોવાનું જણાય છે. આનાથી ક્ષેત્રનો ખ્યાલ આવ્યો.

આ ખ્યાલની ઔપચારિક વ્યાખ્યા છે: ભૌતિક ક્ષેત્રદ્રવ્યનું એક વિશિષ્ટ સ્વરૂપ છે જે પદાર્થના કણો (વસ્તુઓ) ને એકીકૃત સિસ્ટમમાં જોડે છે અને પ્રસારિત કરે છે ટર્મિનલ ઝડપએક કણની બીજા પરની ક્રિયા. સાચું, આપણે પહેલેથી જ નોંધ્યું છે તેમ, આવી વ્યાખ્યાઓ ખૂબ સામાન્ય છે અને હંમેશા ખ્યાલના ઊંડા અને નક્કર વ્યવહારુ સારને નિર્ધારિત કરતી નથી. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને શરીરના ભૌતિક સંપર્કની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના વિચારને છોડી દેવામાં મુશ્કેલી પડી હતી અને સમજાવવા માટે રજૂઆત કરી હતી વિવિધ અસાધારણ ઘટનાઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય "પ્રવાહી" જેવા મોડેલોનો વિચાર વપરાય છે યાંત્રિક સ્પંદનોમાધ્યમના કણો - ઈથરના નમૂનાઓ, ઓપ્ટિકલ પ્રવાહી, કેલરી, થર્મલ ઘટનામાં ફ્લોજિસ્ટન, તેનું વર્ણન પણ યાંત્રિક બિંદુદ્રષ્ટિ, અને જીવવિજ્ઞાનીઓ પણ રજૂ કરે છે " જીવનશક્તિ» સજીવમાં પ્રક્રિયાઓ સમજાવવા માટે. આ બધું સામગ્રી ("મિકેનિકલ") માધ્યમ દ્વારા ક્રિયાના પ્રસારણનું વર્ણન કરવાના પ્રયાસો સિવાય બીજું કંઈ નથી.

જો કે, ફેરાડે (પ્રાયોગિક રીતે), મેક્સવેલ (સૈદ્ધાંતિક રીતે) અને અન્ય ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ બતાવ્યું કે ત્યાં વિદ્યુત ચુંબકીય ક્ષેત્રો(શૂન્યાવકાશ સહિત) અને તે તેઓ છે જે પ્રસારિત કરે છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પંદનો. તે બહાર આવ્યું છે કે દૃશ્યમાન પ્રકાશઓસિલેશન ફ્રીક્વન્સીઝની ચોક્કસ શ્રેણીમાં આ સમાન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઓસિલેશન છે. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોને વાઇબ્રેશન સ્કેલ પર ઘણા પ્રકારોમાં વહેંચવામાં આવે છે: રેડિયો તરંગો (10 3 - 10 -4), પ્રકાશ તરંગો(10 -4 - 10 -9 મી), IR (5 ×10 -4 - 8 ×10 -7 મી), યુવી (4 ×10 -7 - 10 -9 મી), એક્સ-રે રેડિયેશન(2 ×10 -9 - 6 ×10 -12 મીટર), γ-રેડિયેશન (< 6 ×10 -12 м).

એવું માનવામાં આવે છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ અને વિદ્યુત ક્ષેત્રો સ્વતંત્ર રીતે કાર્ય કરે છે અને એકબીજાને અસર કર્યા વિના અવકાશમાં કોઈપણ બિંદુએ એકસાથે રહી શકે છે. ચાર્જ q અને દળ m સાથેના પરીક્ષણ કણ પર કાર્ય કરતું કુલ બળ વેક્ટર સરવાળો અને દ્વારા વ્યક્ત કરી શકાય છે. વેક્ટરનો સરવાળો કરવાનો કોઈ અર્થ નથી કારણ કે તેમની પાસે છે વિવિધ કદ. ક્લાસિકલ ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ ખ્યાલોનો પરિચય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રઅવકાશમાં તરંગોનો પ્રચાર કરીને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અને ઊર્જાના સ્થાનાંતરણ સાથે, ઈથરની યાંત્રિક રજૂઆતથી દૂર જવાનું શક્ય બન્યું. જૂની વિભાવનામાં, દળોની સંપર્ક ક્રિયાના પ્રસારણને સમજાવતા ચોક્કસ માધ્યમ તરીકે ઈથરની વિભાવનાને માઈકલસનના પ્રકાશની ગતિ માપવા પરના પ્રયોગો દ્વારા અને મુખ્યત્વે આઈન્સ્ટાઈનના સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંત દ્વારા બંને પ્રાયોગિક ધોરણે રદિયો આપવામાં આવ્યો હતો. ક્ષેત્રો દ્વારા તેનું વર્ણન કરવું શક્ય બન્યું શારીરિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ, જેના માટે જનરલ વિવિધ પ્રકારોલાક્ષણિકતાઓ ક્ષેત્રો કે જેના વિશે આપણે અહીં વાત કરી છે. જો કે, એ નોંધવું જોઈએ કે હવે ભૌતિક શૂન્યાવકાશની વિભાવનાના આધારે કેટલાક વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા ઈથરના વિચારને આંશિક રીતે પુનર્જીવિત કરવામાં આવી રહ્યો છે.

તેથી, યાંત્રિક ચિત્ર પછી, વિશ્વનું એક નવું ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ચિત્ર રચાયું. આધુનિક કુદરતી વિજ્ઞાનના સંબંધમાં તેને મધ્યવર્તી ગણી શકાય. ચાલો કેટલીક નોંધ કરીએ સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓઆ દૃષ્ટાંત. કારણ કે તેમાં ફક્ત ક્ષેત્રો વિશેના વિચારો જ નહીં, પણ ઇલેક્ટ્રોન, ફોટોન વિશેના નવા ડેટાનો પણ સમાવેશ થાય છે. પરમાણુ મોડેલઅણુ, પેટર્ન રાસાયણિક માળખુંમાં પદાર્થો અને તત્વોની ગોઠવણી સામયિક કોષ્ટકમેન્ડેલીવ અને પ્રકૃતિના જ્ઞાનના માર્ગ સાથેના અન્ય સંખ્યાબંધ પરિણામો, પછી, અલબત્ત, આ ખ્યાલમાં ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના વિચારો અને સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતનો પણ સમાવેશ થાય છે, જેની આગળ ચર્ચા કરવામાં આવશે.

આ રજૂઆતમાં મુખ્ય વસ્તુ વર્ણન કરવાની ક્ષમતા છે મોટી સંખ્યામાંક્ષેત્રની વિભાવના પર આધારિત ઘટના. તે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું, યાંત્રિક ચિત્રથી વિપરીત, તે પદાર્થ માત્ર પદાર્થના સ્વરૂપમાં જ નહીં, પણ એક ક્ષેત્ર પણ છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા આધારિત તરંગ રજૂઆતોતદ્દન વિશ્વાસપૂર્વક માત્ર ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો જ નહીં, પણ ઓપ્ટિકલ, રાસાયણિક, થર્મલ અને યાંત્રિક ઘટના. દ્રવ્યના ક્ષેત્રની રજૂઆતની પદ્ધતિનો ઉપયોગ અલગ પ્રકૃતિના ક્ષેત્રોને સમજવા માટે પણ થઈ શકે છે. લિંક કરવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો છે કોર્પસ્ક્યુલર પ્રકૃતિસાથે સૂક્ષ્મ પદાર્થો તરંગ પ્રકૃતિપ્રક્રિયાઓ એવું જાણવા મળ્યું હતું કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો "વાહક" ​​એ ફોટોન છે, જે પહેલેથી જ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના નિયમોનું પાલન કરે છે. ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રના વાહક તરીકે ગુરુત્વાકર્ષણને શોધવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે.

જો કે, આપણી આસપાસના વિશ્વને સમજવામાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ હોવા છતાં, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ચિત્ર ખામીઓથી મુક્ત નથી. આમ, તે સંભવિત રૂપે સંભવિત અભિગમોને ધ્યાનમાં લેતું નથી; વ્યક્તિગત કણોઅને કારણ-અને-અસર સંબંધોની કડક અસ્પષ્ટતા (જે હવે સિનર્જેટિક્સ દ્વારા વિવાદિત છે), પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને તેમના ક્ષેત્રો માત્ર ચાર્જ થયેલા કણો વચ્ચેના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, આ પરિસ્થિતિ સમજી શકાય તેવી અને સમજાવી શકાય તેવી છે, કારણ કે વસ્તુઓની પ્રકૃતિની દરેક આંતરદૃષ્ટિ આપણી સમજને વધુ ઊંડી બનાવે છે અને નવા પર્યાપ્ત ભૌતિક મોડલ્સ બનાવવાની જરૂર છે.

જ્યાં G એ ગુરુત્વાકર્ષણીય સ્થિરાંક છે, અને આ શરીર અને ઇન્ડેક્સ j સાથે શરીર વચ્ચેનું અંતર છે.
આ અભિવ્યક્તિમાં પસંદ કરેલા શરીરના સમૂહને અલગ કરીને, આપણે લખી શકીએ છીએ

તીવ્રતા ક્યાં છે

અભ્યાસ હેઠળના શરીરની લાક્ષણિકતાઓ (સામૂહિક) પર આધારિત નથી.
વેક્ટર ક્ષેત્ર,

વેક્ટર ફિલ્ડ ક્યાં છે, જેને ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થ કહેવાય છે અને તેની બરાબર છે

.

આ કિસ્સામાં, ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બળને અભ્યાસ (ચાર્જ) હેઠળના શરીરની લાક્ષણિકતાઓના ઉત્પાદન તરીકે પણ લખવામાં આવે છે, અને અન્ય શુલ્ક વિશેની તમામ માહિતી એકલની રજૂઆતમાં ઘટાડવામાં આવે છે. વેક્ટર જથ્થો- ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની શક્તિ.
ક્ષેત્રોની આપેલ વ્યાખ્યાઓ લાંબા-શ્રેણીની ક્રિયાના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે અને તે માત્ર માટે જ માન્ય છે શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્ર. જો કણો જે ક્ષેત્રને નિર્ધારિત કરે છે, તો પછી શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્રના માળખામાં, અભ્યાસ હેઠળના કણો તરત જ તેમની સ્થિતિમાં ફેરફાર અનુભવશે.
જો કે, સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતના માળખામાં માન્ય, ટૂંકા-શ્રેણીની ક્રિયાના સિદ્ધાંતને લાગુ કરતી વખતે, શરીરની હિલચાલ વિશેની માહિતી તરત જ પ્રસારિત થતી નથી અને તેને મધ્યસ્થીની જરૂર પડે છે, તેથી ક્ષેત્રની વિભાવનાનો અર્થ અલગ પડે છે. એન્ટિટી, જેની અવકાશમાં હિલચાલ તેના વર્ણન માટે અલગ સમીકરણોની જરૂર છે.
તેથી, ટૂંકા અંતરની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને ધ્યાનમાં લેતા, ચાર્જ પર કાર્ય કરતું બળ ફરીથી લખવામાં આવે છે

જો કે, મેક્સવેલના સમીકરણોમાંથી વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાત જોવા મળે છે. તે માત્ર કિસ્સામાં ઉપરોક્ત અભિવ્યક્તિ સમાન છે સ્થિર શુલ્ક.
તમે લેખમાં આ વિષય પર વિગતવાર માહિતી મેળવી શકો છો લેગ.

મુખ્યમાંથી એક ભૌતિકશાસ્ત્રની વિભાવનાઓ કે જે બીજા ભાગમાં ઉદભવે છે. 17મી સદી [જોકે શબ્દ "P.f." ભૌતિકશાસ્ત્રમાં અંગ્રેજી કરતાં ઘણું પાછળથી દાખલ થયું હતું. ભૌતિકશાસ્ત્રી જે.સી. મેક્સવેલ; ગણિતના દેખાવમાં; "ક્ષેત્ર" શબ્દ અંગ્રેજીના કાર્ય સાથે સંકળાયેલ છે. ગણિતશાસ્ત્રી ડબલ્યુ.આર. હેમિલ્ટન "ઓન ક્વાટર્નિઅન્સ" (ડબ્લ્યુ. આર. હેમિલ્ટન, ક્વાર્ટર્નિયન પર લેક્ચર્સ, ડબલિન, 1853)]. તે સમયથી, પી. એફ. વારંવાર તેનો અર્થ બદલ્યો, જો કે, આ પરિવર્તનના તમામ તબક્કે જાળવી રાખવું બંધ જોડાણજગ્યાની વિભાવના સાથે, P. f ના ખ્યાલના ઉપયોગમાં વ્યક્ત. અવકાશી લાક્ષણિકતા માટે સતત વિતરણભૌતિક જથ્થો આધુનિક રજૂઆતો પી. એફ. વિશે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ. શાસ્ત્રીય અને ક્વોન્ટમ - બે નોંધપાત્ર રીતે અલગ રેખાઓ સાથે પ્રગટ કરો. ક્લાસિક લાઇનપી.એફ.ની વિભાવનાનો વિકાસ. આ રેખા ન્યુટન દ્વારા સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના કાયદાની સ્થાપના સાથે શરૂ થાય છે (1687), જેણે Pf ની ગણતરી કરવાનું શક્ય બનાવ્યું. ગુરુત્વાકર્ષણ દળો. તે હાઇડ્રોડાયનેમિકમાં ચાલુ રહે છે. યુલર (18મી સદીના 50ના દાયકા)ના કાર્યો, જેમણે ફરતા આદર્શ પ્રવાહી (વેગ ક્ષેત્ર)થી ભરેલી અવકાશમાં વેગના વિતરણને ધ્યાનમાં લીધું હતું. P. f ની વિભાવનાના વિકાસમાં સૌથી વધુ ગુણો. અંગ્રેજીના છે ભૌતિકશાસ્ત્રી એમ. ફેરાડે (19મી સદીના 30ના દાયકા), જેમણે વિભાવનાનો વિગતવાર વિકાસ કર્યો પાવર લાઈનપી. એફ. ઉત્તમ P. f ના ખ્યાલના વિકાસની રેખા. બે શાખાઓ. મુખ્ય શાખા પી.એફ.ના અભ્યાસ સાથે સંકળાયેલી છે. વિદ્યુત અને ચુંબકીય દળો(કુલોમ્બનો કાયદો, 1785), જે શરૂઆતમાં સ્વતંત્ર માનવામાં આવતો હતો, પરંતુ તારીખોના કાર્ય માટે આભાર. H. Oersted (1821), ફ્રેન્ચ દ્વારા ભૌતિકશાસ્ત્ર. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ એ. એમ્પીયર (1826) અને ફેરાડે (1831), તેઓને એકસાથે ગણવામાં આવે છે - એક જ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ભૌતિકશાસ્ત્રના ઘટકો તરીકે. આ સમયગાળા દરમિયાન, P. f ના ખ્યાલનો અર્થ. દળોની ક્રિયાની પ્રકૃતિ વિશેના વિચારો પર આધાર રાખે છે. લોંગ-રેન્જ એક્શનની વિભાવનામાં, ન્યૂટનના સમયથી, પી. એફ. aux વગાડ્યું. ભૂમિકા, તે ખાલી જગ્યાના વિસ્તાર માટે સંક્ષિપ્ત હોદ્દો તરીકે જ સેવા આપે છે જેમાં લાંબા અંતરની દળો પોતાને પ્રગટ કરી શકે છે. ભૌતિક કાર્યની સંભવિતતાને જાણતા, અવકાશના દરેક બિંદુએ શરીરની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના કાયદાનો આશરો લીધા વિના, ત્યાં મૂકવામાં આવેલા શરીર પર કાર્ય કરતા બળની ગણતરી કરવી શક્ય હતું. ભૌતિક લક્ષણોના ધારકો. આ ખ્યાલમાં વાસ્તવિકતા (દળ, ઊર્જા, વેગ, ચાર્જ, બળ) એ k.-l ની મદદ વિના અંતરે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી સંસ્થાઓ હતી. મધ્યસ્થી એજન્ટો. ઓછામાં ઓછા એક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી સંસ્થાઓની ગેરહાજરીમાં, ત્યાં કોઈ દળો ન હતા, એટલે કે. પી. એફ. સ્વતંત્રતા ન હતી. અસ્તિત્વ ટૂંકી-શ્રેણીની ક્રિયાની વિભાવનામાં, ડેસકાર્ટેસથી ઉદ્ભવતા, મધ્યવર્તી માધ્યમની સ્થિતિને બદલીને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા હાથ ધરવામાં આવી હતી - ઈથર, બધી જગ્યા ભરીને. આ ખ્યાલમાં ઊર્જાના વાહકો માત્ર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ જ ન હતા. શરીર, પરંતુ તેમની આસપાસના ઈથર પણ છે, જેથી, પાવર ફિલ્ડની સાથે, વ્યક્તિ ઊર્જા ક્ષેત્ર વિશે પણ વાત કરી શકે. તે જ સમયે, મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગની જેમ. સિદ્ધાંતો કે જે યાંત્રિક દળોના ઉદભવને સમજાવે છે. ઈથરની ચળવળ અને સ્થિતિસ્થાપક તાણ, અને શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિદ્ધાંતો, ઈથરને ગતિહીન છોડીને અને વિકૃત નથી, P. f. હજુ પણ સ્વતંત્રતાથી વંચિત હતા. અસ્તિત્વ ઈથરની સ્થિતિમાં ફેરફારોની લાક્ષણિકતા હોવાને કારણે - એક પદાર્થ કે જે પ્રાથમિક વાસ્તવિકતા ધરાવે છે, પી. એફ. ઓન્ટોલોજીકલ હતી તેના લક્ષણની સ્થિતિ, એટલે કે. માત્ર ગૌણ વાસ્તવિકતા ધરાવે છે. આ ફેરફાર P. f ના અલગ સ્ત્રોતો દ્વારા થયો હતો. - પ્રવાહો અને શુલ્ક, જેથી P. f., તેમની સાથે અસ્પષ્ટ રીતે જોડાયેલ, સ્ત્રોત-મુક્ત P. f. ઈથર અસ્તિત્વમાં ન હતું. ક્લાસિકના વિકાસમાં આગળનું પગલું. P. f ના ખ્યાલો. ફ્રી ડાયનેમિકના સિદ્ધાંતની સિદ્ધિઓ સાથે સંકળાયેલ. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક P. f. (ઈલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો, જેનો એક ખાસ કિસ્સો પ્રકાશ છે), જે એકવાર સર્જાઈ જાય છે, તે સ્ત્રોતોને ધ્યાનમાં લીધા વિના અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે (મેક્સવેલ, 1864; હર્ટ્ઝ, 1888). આનો આભાર, P. f ને એટ્રિબ્યુટ કરવાનું શક્ય બન્યું. નાડી જો કે, કારણ કે ઈથરે ગતિશીલ માટે સામગ્રી વાહક તરીકે સેવા આપવાનું ચાલુ રાખ્યું. પી.એફ., બાદમાં હજુ પણ સ્વતંત્રતાથી વંચિત હતા. અસ્તિત્વ, તેથી P. f ના આવેગ. (તેમજ તેની ઉર્જા) વાસ્તવમાં પી.એફ.ની નહીં, પણ ઈથરની લાક્ષણિકતા હતી. પરિણામે, અભિવ્યક્તિ "ક્ષેત્ર ઊર્જા" તેના શાબ્દિક અર્થમાં નહીં, પરંતુ "ઊર્જા ક્ષેત્ર" તરીકે સમજવી જોઈએ. ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પીએફનો સિદ્ધાંત. એ. આઈન્સ્ટાઈનના વિશેષ કાર્ય દ્વારા પૂર્ણ થયું હતું. સાપેક્ષતા સિદ્ધાંત (1905). એબીએસ હોવાના કાર્યથી ઈથરને વંચિત કરવું. સંદર્ભ પ્રણાલીએ પી. એફ. આત્મનિર્ભર અસ્તિત્વ જો કે આ નિર્ણય આવશ્યકતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવ્યો ન હતો, તેમ છતાં તે મોટાભાગના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ દ્વારા સ્વીકારવામાં આવ્યો હતો. ભૌતિક પદાર્થ (ઇથર) ની સ્થિતિમાંથી સ્વતંત્રમાં રૂપાંતરિત થવું. ભૌતિક પદાર્થ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક P. f. દ્રવ્ય સાથે ઊર્જા, વેગ અને સમૂહના વાહકના કાર્યોની વહેંચણી. ઉર્જા અને વેગ એ ચળવળના લક્ષણો તરીકે ચાલુ રહે છે. [કેટલીકવાર ભૌતિક પદાર્થની સ્થિતિ P. f.ને નહીં, પરંતુ ઊર્જાને આભારી છે. આમ, ચળવળ (ઊર્જા) (જુઓ એફ. એંગલ્સ, ડાયાલેક્ટિક્સ ઓફ નેચર, 1964, પૃષ્ઠ 45, 78, 168) એક લક્ષણમાંથી પદાર્થમાં ફેરવાય છે. આ કિસ્સામાં, પી.એફ. હજુ પણ સ્વતંત્રતા નથી. અસ્તિત્વ, પરંતુ અવકાશમાં ઊર્જાના સતત વિતરણની લાક્ષણિકતા તરીકે સેવા આપે છે, જે ફરીથી "ક્ષેત્ર ઊર્જા" ને બદલે "ઊર્જાનું ક્ષેત્ર" અભિવ્યક્તિને વધુ યોગ્ય બનાવે છે. ઉર્જા માટે પદાર્થની સ્થિતિનું શ્રેય આપતી દિશાને કેટલીકવાર ઊર્જાવાદ સાથે ઓળખવામાં આવે છે.] શાસ્ત્રીયની બીજી શાખા. પી. એફ.ના ખ્યાલના વિકાસની રેખાઓ. સૈદ્ધાંતિક ક્ષેત્રમાં પ્રગતિ સાથે સંકળાયેલ સંશોધન પી. એફ. ગુરુત્વાકર્ષણ દળો (ગુરુત્વાકર્ષણ ભૌતિકશાસ્ત્ર). ન્યૂટનથી શરૂ કરીને આઈન્સ્ટાઈનના કામ સુધી સામાન્ય સિદ્ધાંતસાપેક્ષતા (20 મી સદીના 10s), ગુરુત્વાકર્ષણનું અર્થઘટન લાંબા-અંતરના દળોના વિચારના આધારે કરવામાં આવ્યું હતું અને ટૂંકા-અંતરની ક્રિયાના ખ્યાલના માળખામાં સમાવી શકાયું નથી. જડતા અને ભારે સમૂહની સમાનતાની હકીકતના આધારે, આઈન્સ્ટાઈને ગુરુત્વાકર્ષણનો સાપેક્ષ સિદ્ધાંત ઘડ્યો. P. f., જેમાં ગુરુત્વાકર્ષણ P. f અને ભૌમિતિક બંનેનો સમાવેશ થાય છે. જગ્યાના ગુણધર્મો સમાન જથ્થા દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે. આ અમને P. f ની વિભાવનાના વિકાસમાં એક નવું પગલું ભરવાની મંજૂરી આપે છે. શાસ્ત્રીયમાં શું પ્રાપ્ત થયું હતું તેની સરખામણીમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમનો સાપેક્ષ સિદ્ધાંત. વિશેષજ્ઞ. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ભૌતિકશાસ્ત્રની મૂળભૂત ભૂમિકાને જાહેર કરનાર સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત પ્રથમ હતો. જગ્યા અને સમયની મેટ્રિક લાક્ષણિકતાઓ સ્થાપિત કરવામાં, જે તે બહાર આવ્યું તેમ, પ્રકાશની ગતિ પર આધાર રાખે છે. પરંતુ અવકાશ-સમયનું સાતત્ય હજી પણ તેમાં રહ્યું સ્વતંત્ર તત્વભૌતિક વાસ્તવિકતા, ફક્ત પી. એફ.ની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે એક અખાડા તરીકે સેવા આપે છે. અને પદાર્થો. તેને કંઈક નિરપેક્ષ ગણી શકાય, કારણ કે પી. એફ. અને દ્રવ્ય અવકાશ-સમયમાં અસ્તિત્વમાં છે. સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતમાં, વાસ્તવિકતાનું અવકાશ-સમય પાસું ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા સંપૂર્ણ રીતે વ્યક્ત થાય છે. Pf, ચાર સંકલન પરિમાણો (ત્રણ અવકાશી અને એક ટેમ્પોરલ) પર આધાર રાખીને. "...તે આ ક્ષેત્રની મિલકત છે જો આપણે કલ્પના કરીએ કે ક્ષેત્ર દૂર કરવામાં આવે છે, તો ત્યાં કોઈ "જગ્યા" બાકી રહેશે નહીં, કારણ કે અવકાશનું કોઈ સ્વતંત્ર અસ્તિત્વ નથી" (આઈન્સ્ટાઈન?, સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતનો સાર. , એમ., 1955, પૃષ્ઠ 147). સમય વિશે પણ એવું જ કહી શકાય. ક્લાસિકમાં ઉપલબ્ધતા ભૌતિકશાસ્ત્ર બે પ્રકારના ભૌતિક. વાસ્તવિકતા, તેમનામાં ધરમૂળથી અલગ અવકાશી માળખું(P.f. અને પદાર્થો), તેમજ બે ગુણાત્મક રીતે વિવિધ પ્રકારોપી. એફ. (ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને ગુરુત્વાકર્ષણ) અસંખ્યને જન્મ આપ્યો. સુસંગત બનાવવાનો પ્રયાસ કરે છે એકીકૃત સિદ્ધાંત P. f., જેમાં ગુરુત્વાકર્ષણ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ, એક તરફ, P. f. ના તાર્કિક રીતે અલગ પ્રકાર ન હોવા જોઈએ, પરંતુ વિવિધ પાસાઓએક, સિંગલ પી. એફ.; બીજી તરફ, દ્રવ્યના કણોને તેમાં Pf.ના વિશેષ પ્રદેશો તરીકે અર્થઘટન કરવું જોઈએ, જેથી Pf. અને તેના સ્ત્રોતો, તરીકે અર્થઘટન એકવચન બિંદુઓ(એકવચનતા) Pf., ત્યાં એકતા હશે. ભૌતિક વર્ણનનો અર્થ વાસ્તવિકતા જો કે, ત્યારબાદ સફળતાનો અભાવ અને સમજાવશે. આવા કાર્યક્રમના અમલીકરણે તેના પ્રત્યે મજબૂત શંકાને જન્મ આપ્યો, જેથી હાલમાં. તે સમયે, તેણી પાસે ઘણા સમર્થકો નથી. P. f ના ખ્યાલના વિકાસની ક્વોન્ટમ લાઇન. આ લાઇન આજ સુધી ચાલુ છે. ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરનો અભ્યાસ કરતા પ્રયોગોના પરિણામોનું અર્થઘટન કરવાની જરૂરિયાતના સંબંધમાં સમય ઉભો થયો. એલ. ડી બ્રોગ્લી (1924) ના કાર્ય સુધી, આ પ્રયોગોને સમજાવવા માટે આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા 1905 માં રજૂ કરાયેલ અવકાશી રીતે અલગ કણો (ફોટોન્સ) ના પ્રવાહ તરીકે પ્રકાશનો વિચાર, શાસ્ત્રીય સિદ્ધાંત સાથે અસંગત લાગતો હતો. અવકાશી રીતે સતત ભૌતિક કાર્ય તરીકે પ્રકાશનો વિચાર. ડી બ્રોગ્લીએ સૂચવ્યું કે દરેક કણ (અને માત્ર ફોટોન જ નહીં) તેની સાથે સંકળાયેલ તરંગ કાર્ય ધરાવે છે. કણ-તરંગ દ્વૈતવાદ બિન-સાપેક્ષવાદમાં આવશ્યક લક્ષણ બની ગયું છે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ. જો કે, તેમાં ?-ક્ષેત્ર ડી બ્રોગ્લી અને તેના વિચારો વિકસાવનાર ઇ. શ્રોડિંગર (1926, 1952) અને ડી. બોહમ (1952)ના વિચારોની જેમ સીધા જ નથી. અનુસાર કોપનહેગન અર્થઘટનક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ, વર્તમાનમાં વહેંચાયેલ. સમય, વૈજ્ઞાનિકોની જબરજસ્ત બહુમતી, ?-ક્ષેત્ર કહેવાતા છે. સંભાવના ક્ષેત્ર (જુઓ માઇક્રોપાર્ટિકલ્સ). સાપેક્ષતામાં ક્વોન્ટમ થિયરીઆધુનિક માં તેના વિકાસનો તબક્કો, તરંગ કાર્યોનો ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંત. એકમાત્ર છે. પ્રાથમિક કણો અને તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું વર્ણન કરવાની રીત. તેના માળખામાં, પી. એફ. પસાર થાય છે વધુ વિકાસ. કોઈપણ પ્રાથમિક કણોના તરંગ ગુણધર્મો અને તમામ P. f. ના ક્વોન્ટમ (કોર્પસ્ક્યુલર) ગુણધર્મો માટે આભાર, દરેક P. f. (ભૂતપૂર્વ, શાસ્ત્રીય અર્થમાં) તે જ સમયે કણોનો સમૂહ છે, અને કણોનો દરેક સમૂહ (અગાઉના, શાસ્ત્રીય અર્થમાં) એક કાર્યાત્મક કાર્યને રજૂ કરે છે. આમ, રિલેટિવિસ્ટિક ક્વોન્ટમ થિયરી ચાલુ છે નવો આધારતરંગ-કણ દ્વૈતવાદના ઓન્ટોલોજીઝેશન તરફ પાછા ફરે છે, શ્રોડિન્જરના?-ફિલ્ડને ક્લાસિકલ તરીકે ગણે છે પી. એફ. બાબત (જુઓ ઇ. હેન્લી અને ડબલ્યુ. થિરીંગ, એલિમેન્ટરી ક્વોન્ટમ ફીલ્ડ થિયરી, મોસ્કો, 1963, પૃષ્ઠ 19). તે નોંધપાત્ર છે કે ઓન્ટોલોજીકલ. કણોની સમાનતા અને P. f. કહેવાતા ધ્યાનમાં લેતી વખતે જ થાય છે v i r t u a l p a c t s. જો આપણે ફક્ત વાસ્તવિક ભાગોને ધ્યાનમાં લઈએ, તો પી. એફ. ઓન્ટોલોજિકલ રીતે વધુ નોંધપાત્ર હોવાનું બહાર આવ્યું છે, કારણ કે તેમાં શૂન્યાવકાશ સ્થિતિ છે, જેમાં કોઈ વાસ્તવિક કણો નથી (પરંતુ ત્યાં અનિશ્ચિત છે ચલ જથ્થો વર્ચ્યુઅલ કણો, જેનું અસ્તિત્વ પીએફની શૂન્યાવકાશ સ્થિતિની વધઘટમાં પ્રગટ થાય છે.). P. f વચ્ચે ઘણી વાર ભેદો કરવામાં આવે છે. કણો-પ્રતિક્રિયાના સ્ત્રોતો અને P. f. ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં સ્થાનાંતરિત કણો. આ Pf ના વર્ચ્યુઅલ ક્વોન્ટાના વિનિમય તરીકે સ્ત્રોત કણો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના અર્થઘટનને કારણે છે, જે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના વાહક તરીકે સેવા આપે છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પૂરતી તીવ્રતા સાથે (તીવ્રતાનું માપ ઊર્જા છે), વર્ચ્યુઅલ ક્વોન્ટા વાસ્તવિક રાશિઓમાં ફેરવી શકે છે, કહેવાતા અસ્તિત્વને જન્મ આપે છે. મફત પી. એફ. મુક્ત કાર્યાત્મક કાર્યો કે જે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પહેલા અને પછી કણોની સ્થિતિનું વર્ણન કરે છે તે અવલોકનક્ષમ નથી, કારણ કે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં અવલોકન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાથી અવિભાજ્ય છે. છેલ્લા એક, દૃષ્ટિકોણથી. પી. એફ.નો ક્વોન્ટમ થિયરી, એક વ્યાખ્યાના રૂપાંતરણ સિવાય બીજું કંઈ નથી. P. f ની સ્થિતિ (કણોનો સંગ્રહ) બીજામાં. P. f ની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. સામાન્ય રીતે કણ શોષણ અને ઉત્સર્જનના ખ્યાલના આધારે અર્થઘટન કરવામાં આવે છે. આ કણો વાસ્તવિક અથવા વર્ચ્યુઅલ હોઈ શકે છે. વર્ચ્યુઅલ કણો માટે, ઊર્જા અને વેગ માત્ર સંબંધોની અનિશ્ચિતતાઓ સુધી સંરક્ષણ કાયદાનું પાલન કરે છે, તેથી, નાના અંતરે ખૂબ જ મોટી સંખ્યામાંવર્ચ્યુઅલ કણો. આ એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની હાજરીમાં, ઉપરોક્ત સરળ જોડાણકણો અને P. f વચ્ચે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણો (તેમજ એક વાસ્તવિક કણ, જે અન્યની ગેરહાજરીમાં શૂન્યાવકાશ સાથે, તેમજ તેના પોતાના પીએફ સાથે, જેનો સ્ત્રોત તે પોતે છે) સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તે વર્ચ્યુઅલ કણોના વાદળથી ઘેરાયેલા છે. કડક શબ્દોમાં કહીએ તો, એક ભાગની તુલના વાસ્તવિક કણ સાથે કરી શકાતી નથી. પી. એફ. ડૉ. શબ્દોમાં, તેણીની છબીમાં, એક અથવા બીજી રીતે, પી. એફ. અન્ય તમામ પ્રાથમિક કણો. મૂળભૂત આધુનિક સમયની મુશ્કેલીઓ ક્વોન્ટમ થિયરી પી. એફ. ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના કાર્યાત્મક કાર્યોના સમીકરણોને સચોટ રીતે ઉકેલવા માટેની પદ્ધતિઓના અભાવમાં રહેલું છે. IN ક્વોન્ટમ ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ(ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને ઇલેક્ટ્રોન-પોઝિટ્રોન ફંક્શન્સ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના સિદ્ધાંતો), ​​આવા સમીકરણોના અંદાજિત ઉકેલને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા બળની નાનીતા દ્વારા સુવિધા આપવામાં આવે છે, જે સરળ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા મોડલ (પર્ટર્બેશન થિયરી) નો ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. સિદ્ધાંતમાં મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ, જ્યાં પી. એફ.ની ક્વોન્ટમ થિયરી માત્ર એક આકૃતિ છે; બધાને આકર્ષવાની જરૂર છે. (ગુરુત્વાકર્ષણ સહિત, જેના માટે ક્વોન્ટમ અભિગમ પણ લાગુ પડે છે) પ્રાથમિક કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના સચોટ વર્ણન માટે એકીકૃત ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંત બનાવવાની ઇચ્છાને જન્મ આપ્યો. Pf એ અનુભવથી માસના સમગ્ર સ્પેક્ટ્રમ અને પ્રાથમિક કણોના સ્પિનને લીધા ન હોત, પરંતુ તે આપોઆપ પ્રાપ્ત થઈ ગયા હોત. આ દિશામાં સૌથી પ્રસિદ્ધ પ્રયાસ હેઇઝનબર્ગનો છે (સિંગલ નોનલાઇનર સ્પિપોરિક ફિઝિક્સનો સિદ્ધાંત - "પ્રાથમિક બાબત"), જે હજુ સુધી મૂર્ત ભૌતિક પરિણામો લાવી શક્યું નથી. પરિણામો Pf ના ક્વોન્ટમ થિયરીની ઉલ્લેખિત મુશ્કેલીઓ. પી.એફ. સમીકરણોની આવી સિસ્ટમનું નિર્માણ, જે ફક્ત સ્કેટરિંગ મેટ્રિક્સ (એસ-મેટ્રિક્સ) ના સામાન્ય ગુણધર્મો પર આધાર રાખે છે, જે મુક્ત કાર્યાત્મક કાર્યની સ્થિતિ સાથે સીધો સંબંધ ધરાવે છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પહેલાં અને પછી અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયાઓનું વિગતવાર અવકાશીય વર્ણન હોવાનો ડોળ કરશે નહીં. વર્તમાનના આ માર્ગ પર. તે સમયે, કેટલાક વૈજ્ઞાનિકોએ પીએફની વિભાવનાના ઉપયોગને સંપૂર્ણપણે છોડી દેવાની આમૂલ માંગણીઓ આગળ મૂકી. આ એવી ધારણાના આધારે કરવામાં આવે છે કે અવકાશ-સમય સાતત્યની વિભાવનાનો ભૌતિક અર્થ નથી. આધુનિકમાં અર્થ માઇક્રોફિઝિક્સ અને તેની સ્થિતિ 19મી સદીના ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ઈથરની વિભાવના જેવી જ છે. (જુઓ જી. એફ. ચ્યુ, માઇક્રોસ્કોપિક ફિઝિક્સમાં સ્પેસ-ટાઇમ સાતત્યની શંકાસ્પદ ભૂમિકા, જર્નલમાં: "સાયન્સ પ્રોગ્રેસ", 1963, v. 51, નંબર 204, પૃષ્ઠ 529). તે જ સમયે, માઇક્રોફિઝિક્સમાં અવકાશ-સમયની વિભાવનાઓ (અને તેની સાથે પી. એફ.નો વિચાર) નો ઉપયોગ કરવાનો ઇનકાર, અલબત્ત, કોઈ પણ રીતે તેનો અર્થ મેક્રોફિઝિક્સમાં ઉપયોગ કરવાનો ઇનકાર નથી (જુઓ પણ E. I. ઝિમરમેન, સ્પેસ-ટાઇમની મેક્રોસ્કોપિયો પ્રકૃતિ, જર્નલમાં: "અમેરિકન જર્નલ ઑફ ફિઝિક્સ", 1962, v. 97). જો કે, મોટાભાગના વૈજ્ઞાનિકો હજુ પણ P. f ના ખ્યાલનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી માને છે. (અને તેની સાથે, કુદરતી રીતે, અવકાશી-ટેમ્પોરલ પ્રતિનિધિત્વ) ઓન્ટોલોજીકલ તરીકે. પ્રાથમિક કણોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું વર્ણન કરવા માટેનો આધાર. P. f ના સિદ્ધાંતમાં આ માર્ગ પર. ઉદભવે છે, ખાસ કરીને, રસપ્રદ વિચારકહેવાતા પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વ વિશે. kompensiruyuschih P.f., જેમાંથી દરેક એક અથવા બીજા મૂળભૂત ભૌતિકની જાળવણી માટે જવાબદાર છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન જથ્થો. જટિલ પદ્ધતિસરની આધુનિક સાથે જોડાણમાં ઊભી થતી સમસ્યાઓ પી.એફ. વિશેના વિચારો, અત્યંત બહુપક્ષીય. તેમાં અત્યંત અમૂર્ત ગણિતના અર્થઘટનની સમસ્યાનો સમાવેશ થાય છે. આધુનિક ઉપકરણ P. f નો સિદ્ધાંત (ખાસ કરીને, આમાં વર્ચ્યુઅલ કણોની ઓન્ટોલોજીકલ સ્થિતિનો પ્રશ્ન શામેલ છે) અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું વર્ણન કરવા માટેની પદ્ધતિઓની સમસ્યા (હેમિલ્ટોનિયન ફોર્માલિઝમ અથવા એસ-મેટ્રિક્સ?). છેલ્લી સમસ્યા સમાન છે જૂની સમસ્યાવિભાવનાઓના તર્કમાં ચળવળના અભિવ્યક્તિઓ, ઝેનો ઓફ એલિયાના એપોરિયામાં નિશ્ચિત છે: ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું વર્ણન કેવી રીતે કરવું - તેના પરિણામો (એસ-મેટ્રિક્સ) દ્વારા અથવા તેના અવકાશી-ટેમ્પોરલ કોર્સ (હેમિલ્ટોનિયન ઔપચારિકતા) દ્વારા. આમાં ડેપ પર આધારિત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના વર્ણનની પર્યાપ્તતાની સમસ્યાનો પણ સમાવેશ થાય છે. પી. એફ વિશે વિચારો. અને તેના સ્ત્રોત વિશે, 30 ના દાયકામાં પાઉલી દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું. આ તમામ અને અન્ય ઘણા પદ્ધતિસરના મુદ્દાઓ પર ચર્ચા. પી.એફ.ના સિદ્ધાંતની સમસ્યાઓ. ચાલુ છે અને હજુ પૂર્ણ થવાથી દૂર છે. લિટ.:મેક્સવેલ ડી.કે., Izbr. op ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડના સિદ્ધાંત પર, ટ્રાન્સ. [અંગ્રેજીમાંથી], એમ., 1954; આઈન્સ્ટાઈન?., ઈન્ફેલ્ડ એલ., ઈવોલ્યુશન ઓફ ફિઝિક્સ, ટ્રાન્સ. અંગ્રેજીમાંથી, 2જી આવૃત્તિ, એમ., 1956; ઓવચિનીકોવ?. ?., તેમની ઐતિહાસિક દ્રષ્ટિએ સમૂહ અને ઊર્જાનો ખ્યાલ. વિકાસ અને ફિલસૂફી મહત્વ, એમ., 1957, પૃષ્ઠ. 177; માર્કોવ્સ. ?., હાયપરન્સ અને કે-મેસોન્સ, એમ., 1958; તેને, ઓ આધુનિક. અણુવાદનું સ્વરૂપ, "VF", 1960, નંબર 3, 4; સ્ટેઈનમેન આર. યા., સ્પેસ એન્ડ ટાઈમ, એમ., 1962, પૃષ્ઠ. 68, 143; કુઝનેત્સોવ બી.જી., ભૌતિકશાસ્ત્રનો વિકાસ. આધુનિક સમયના પ્રકાશમાં ગેલિલિયોથી આઈન્સ્ટાઈન સુધીના વિચારો. વિજ્ઞાન, એમ., 1963, સીએચ. 2, 3, 4; વિટ્ટેકર?., ઇતિહાસઈથર અને વીજળીના સિદ્ધાંતો. શાસ્ત્રીય સિદ્ધાંતો, એલ.-, 1951.

આત્માઓનું ભૌતિકીકરણ અને હાથીઓનું વિતરણ.
પ્રવેશ ટિકિટ 50 k થી 2 આર.
I. Ilf, E Petrov

મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ શું છે અને મૂળભૂત ક્ષેત્રો? શા માટે મૂળભૂત ક્ષેત્રોને દ્રવ્યના ઘટકોમાંથી એક ગણી શકાય?

લેસન-લેક્ચર

ક્ષેત્ર શું છે તે વિશે ખાસ પ્રકારબાબત, ભૌતિકશાસ્ત્રના ઘણા પાઠ્યપુસ્તકો અને તેમાં પણ વાંચી શકાય છે જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ. પરંતુ આ નિવેદન માટે સ્પષ્ટતા હંમેશા મળી નથી. તેથી, જે કહેવામાં આવે છે તેનો અર્થ ઘણીવાર અસ્પષ્ટ રહે છે. ચાલો આને સમજવાનો પ્રયાસ કરીએ અને "ક્ષેત્રને ભૌતિક બનાવવું." નોંધ કરો કે ઉપરોક્ત વિધાન કોઈપણ ક્ષેત્રોને લાગુ પડતું નથી, પરંતુ માત્ર મૂળભૂત બાબતોને જ લાગુ પડે છે. મૂળભૂત ક્ષેત્રો શું છે?

મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અને મૂળભૂત ક્ષેત્રો. ભૌતિકશાસ્ત્રનો અભ્યાસ કરતી વખતે, તમે પરિચિત થયા વિવિધ દળો દ્વારા- સ્થિતિસ્થાપક બળ, ઘર્ષણ બળ, ગુરુત્વાકર્ષણ બળ. આમાંના દરેક દળો શરીર વચ્ચેની કેટલીક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દર્શાવે છે. જેમ તમે જાણો છો, વિજ્ઞાનના વિકાસે બતાવ્યું છે કે તમામ મેક્રોસ્કોપિક શરીરમાં અણુઓ અને પરમાણુઓ (વધુ સ્પષ્ટ રીતે, ન્યુક્લી અને ઇલેક્ટ્રોન) નો સમાવેશ થાય છે. અણુ-પરમાણુ મોડેલમાંથી તે અનુસરે છે કે મેક્રોસ્કોપિક સંસ્થાઓ વચ્ચેની કેટલીક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અણુઓ અને પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામ તરીકે રજૂ કરી શકાય છે અથવા, જ્યારે દ્રવ્યની રચનામાં વધુ ઊંડાણપૂર્વક તપાસ કરવામાં આવે ત્યારે, ન્યુક્લી વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે. અને ઇલેક્ટ્રોન જે મેક્રોસ્કોપિક બોડી બનાવે છે.

ખાસ કરીને, સ્થિતિસ્થાપક બળ અને ઘર્ષણ બળ જેવા દળો એ ઇલેક્ટ્રોન અને ન્યુક્લી વચ્ચે કાર્ય કરતા દળોનું પરિણામ છે. પણ ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓઅને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અન્ય કેટલીક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં ઘટાડી શકાતી નથી, જો કે આવા પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા હતા.

અન્ય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં ઘટાડી શકાતી નથી તેવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને લાક્ષણિકતા આપવા માટે, ખ્યાલનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ થયું મૂળભૂત, જેનો અર્થ થાય છે "આવશ્યક".

અગાઉના ફકરામાં ચર્ચા કર્યા મુજબ, ક્ષેત્ર સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના આધારે મૂળભૂત ગુરુત્વાકર્ષણ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે. મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને અનુરૂપ ક્ષેત્રો કહેવા લાગ્યા મૂળભૂત ક્ષેત્રો.

મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ ગુરુત્વાકર્ષણ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ છે.

વિજ્ઞાનના વિકાસે બતાવ્યું છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ માત્ર મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ નથી. હાલમાં, ચાર મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ શોધવામાં આવી છે. અન્ય બે વિશે મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓઆપણે માઇક્રોવર્લ્ડનો અભ્યાસ કરીને શીખીએ છીએ.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રો એ મૂળભૂત ક્ષેત્રો છે જે કોઈપણ કણોની ગતિમાં ઘટાડી શકાતા નથી.

લાંબી રેન્જ અને શોર્ટ રેન્જ. આપણે પહેલાથી જ જાણીએ છીએ કે કણો (ચાર્જ્ડ અને અનચાર્જ્ડ) વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ કરીને વર્ણવી શકાય છે, પરંતુ આપણે ક્ષેત્રનો ખ્યાલ રજૂ કરવાની જરૂર નથી. જે વિભાવના અનુસાર કણો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું સીધું વર્ણન કરવામાં આવે છે, ક્ષેત્રની વિભાવના રજૂ કર્યા વિના, તેને લાંબા અંતરની ક્રિયાની વિભાવના કહેવામાં આવે છે. નામનો અર્થ એ છે કે કણો લાંબા અંતર પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. તેનાથી વિપરિત, બીજી વિભાવના, જે મુજબ ક્ષેત્ર (ગુરુત્વાકર્ષણ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક) દ્વારા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવામાં આવે છે, તેને નજીકની ક્રિયાનો ખ્યાલ કહેવામાં આવે છે. ટૂંકા અંતરની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની વિભાવનાનો અર્થ એ છે કે એક કણ તેની નજીકના ક્ષેત્ર સાથે સંપર્ક કરે છે, જો કે આ ક્ષેત્ર પોતે ખૂબ દૂર સ્થિત કણો દ્વારા બનાવી શકાય છે (ફિગ. 13).

ચોખા. 13. લાંબા-અંતરની ક્રિયા (a) અને ટૂંકી-શ્રેણીની ક્રિયાની વિભાવના (b. c) પર આધારિત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું ચિત્રણ

પ્રથમ કિસ્સામાં (જુઓ. ફિગ. 13, a) ચાર્જ q એ r ના અંતરે સ્થિત ચાર્જ Qમાંથી બળ F દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવે છે. બીજા કિસ્સામાં, ચાર્જ Q તેની આસપાસની જગ્યામાં E(x, y, z) ક્ષેત્ર બનાવે છે. ખાસ કરીને, કોઓર્ડિનેટ્સ x 0, y 0, z 0 સાથેના બિંદુ પર, જ્યાં ચાર્જ q સ્થિત છે, એક ક્ષેત્ર E(x 0, y 0, z 0) બનાવવામાં આવે છે (ફિગ. 13, b જુઓ). આ ક્ષેત્ર, અને ચાર્જ Q સીધું નહીં, ચાર્જ q સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે (ફિગ 13, c જુઓ).

ઐતિહાસિક રીતે, પ્રકૃતિ વિશેનું જ્ઞાન એવી રીતે વિકસિત થયું છે કે ટૂંકી-શ્રેણીની ક્રિયાની વિભાવના, 30 ના દાયકામાં પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી હતી. XIX સદી, અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી એમ. ફેરાડે દ્વારા, માત્ર એક અનુકૂળ વર્ણન તરીકે માનવામાં આવતું હતું.

મર્યાદિત ઝડપે પ્રસરી રહેલા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોની શોધ પછી પરિસ્થિતિ મૂળભૂત રીતે બદલાઈ ગઈ - પ્રકાશની ગતિ. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના સિદ્ધાંત પરથી તે અનુસરે છે કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રમાં કોઈપણ ફેરફાર પ્રકાશની ઝડપે અવકાશમાં પણ ફેલાય છે. આકૃતિ 13 માં આપેલા ઉદાહરણનો સંદર્ભ આપતાં, આપણે કહી શકીએ કે જો ચાર્જ Q સમયના અમુક સમયે ખસવાનું શરૂ કરે, તો ચાર્જ q તેના પર કાર્ય કરતા બળમાં ફેરફારને "અનુભૂતિ" કરશે તે જ ક્ષણે નહીં, પરંતુ તે પછી. સમય r/s ( c એ પ્રકાશની ગતિ છે), એટલે કે માટે જરૂરી સમય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગચાર્જ Q થી q પર ગયો.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના પ્રસારની મર્યાદિત પ્રકૃતિ એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે લાંબા-અંતરની ક્રિયાના ખ્યાલ પર આધારિત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું વર્ણન અસુવિધાજનક બને છે.

આ સમજવા માટે, ધ્યાનમાં લો આગામી ઉદાહરણ. 1054 માં આકાશમાં દેખાયા તેજસ્વી તારો, જેનો પ્રકાશ કેટલાક અઠવાડિયા સુધી દિવસ દરમિયાન પણ જોવા મળ્યો હતો. પછી તારો ઝાંખો થયો, અને હવે આ વિસ્તારમાં અવકાશી ક્ષેત્ર, જ્યાં તારો સ્થિત હતો, ત્યાં એક આછું તેજસ્વી રચના નોંધવામાં આવે છે, જેને ક્રેબ નેબ્યુલા કહેવામાં આવે છે. અનુસાર આધુનિક વિચારોતારાઓના ઉત્ક્રાંતિ વિશે, એક તારો વિસ્ફોટ થયો, જે દરમિયાન તેની કિરણોત્સર્ગ શક્તિ અબજો ગણી વધી, જે પછી તારો વિઘટન થયો. સ્થળ તેજસ્વી છે ચમકતો તારોવર્ચ્યુઅલ રીતે બિન-ઉત્સર્જન કરતા ન્યુટ્રોન તારો અને હળવા ચમકતા ગેસના વિસ્તરતા વાદળની રચના કરવામાં આવી હતી.

ટૂંકા અંતરની ક્રિયાના ખ્યાલના દૃષ્ટિકોણથી, તારાના પ્રકાશનું અવલોકન નીચે મુજબ આવે છે. તારા પરના ચાર્જે એક ક્ષેત્ર બનાવ્યું જે, તરંગના રૂપમાં, પૃથ્વી પર પહોંચ્યું અને નિરીક્ષકની આંખના રેટિનામાં ઇલેક્ટ્રોનને અસર કરી. આ તરંગને પૃથ્વી સુધી પહોંચતા સેંકડો વર્ષ લાગ્યા. જ્યારે તારો ત્યાં ન હતો ત્યારે લોકોએ તારાના ઝબકારાનું અવલોકન કર્યું. જો આપણે લાંબા અંતરની ક્રિયાની વિભાવનાના આધારે આ અવલોકનનું વર્ણન કરવાનો પ્રયાસ કરીએ, તો આપણે માની લેવું પડશે કે આંખના રેટિનામાંના ચાર્જ તારાના ચાર્જ સાથે નહીં, પરંતુ તે ચાર્જ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે જે એક સમયે તારા પર હતા, જે. હવે અસ્તિત્વમાં નથી. નોંધ કરો કે શિક્ષણની પ્રક્રિયામાં ન્યુટ્રોન સ્ટારઘણા ચાર્જ અદૃશ્ય થઈ જાય છે, કારણ કે ન્યુટ્રોન ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોનમાંથી બને છે - તટસ્થ કણો જે વ્યવહારીક રીતે ભાગ લેતા નથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. સંમત થાઓ કે એક વખત જે હતું તેની સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પર આધારિત વર્ણન, પરંતુ અસ્તિત્વમાં નથી વર્તમાન ક્ષણસમય, "ખૂબ અનુકૂળ નથી."

ક્ષેત્રને સામગ્રી તરીકે ઓળખવાનું બીજું કારણ એ હકીકત છે કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ અવકાશ દ્વારા ઊર્જા અને ગતિને સ્થાનાંતરિત કરે છે (વધુ વિગતો માટે, જુઓ § 57). જો ક્ષેત્રને ભૌતિક માનવામાં આવતું નથી, તો તે ઓળખવું જોઈએ કે ઊર્જા અને ગતિ કોઈપણ સામગ્રી સાથે સંકળાયેલા નથી અને તે પોતે અવકાશ દ્વારા સ્થાનાંતરિત થાય છે.

આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા 1905 માં ઘડવામાં આવેલ, સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત એ અનુમાન પર આધારિત છે જે મુજબ પ્રકાશ કરતાં વધુ ઝડપથી પ્રચાર કરતી કોઈ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ (મૂળભૂત મુદ્દાઓ સહિત) નથી.

અમે આ ફકરાની શરૂઆત "આત્માઓના ભૌતિકીકરણ" સાથે કરી. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ વિનોદી લોકો છે, અને "આત્માઓ" ની વિભાવના પહેલેથી ઉપયોગમાં લેવાય છે આધુનિક સિદ્ધાંતક્ષેત્રો આપણે કહી શકીએ કે આ આત્માઓ હજુ સુધી સાકાર થયા નથી, એટલે કે, તેઓ અનુભવમાં જોવા મળતા નથી. પરંતુ મૂળભૂત ક્ષેત્રોનું વિજ્ઞાન હજી પૂર્ણ થયું નથી.

મૂળભૂત ક્ષેત્રોના વિતરણની મર્યાદિતતા અને ઊર્જા અને વેગ (આ ક્ષેત્રો દ્વારા ઊર્જા અને વેગનું ટ્રાન્સફર) સાથેનું તેમનું જોડાણ આ ક્ષેત્રોને પદાર્થના ઘટકોમાંના એક તરીકે માન્યતા તરફ દોરી જાય છે. આમ દ્રવ્યને કણો (પદાર્થ) અને મૂળભૂત ક્ષેત્રો દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

• "મૂળભૂત ક્ષેત્રો" અને "મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ" વિભાવનાઓનો અર્થ શું છે?
• એવા ક્ષેત્રોના ઉદાહરણો આપો જે મૂળભૂત નથી.
• બિન-મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ વિશે વિચારો અને ઉદાહરણો આપો.