А что такое поле (электрическое, магнитное, гравитационное) простым языком?

[Сергей Сергеевич]

Не знаю, в тему или нет, но тем не менее я все никак не могу понять (не заучить, а именно понять) - что такое поле?

Только не говорите мне, чтобы я открыл учебник из школьной программы. Объясните мне простым человеческим языком, что такое поле и как оно образуется и почему называется именно "поле"?

Я себе поле представляю следующим образом: берем веревочку, на один конец привязываем грузик, а за второй конец беремся рукой и начинаем быстро вращать. В итоге видим ... поле. Такова ли его природа на самом деле?

Если кто-то захочет поумничать и объяснить мне, что я туп, а он - умен, пожалуйста, не тратье свое время. Она у Вас единственное, что Вы никогда не вернете. А вот если кому-то действительно интересно просветить меня-необразованного, а заодно и поучаствовать в увлекательной беседе - милости прошу.

[Забелин Илья]

  В вашем примере поле плоское. Общий случай похож на пример с лампочкой. Свет светит от нее во все стороны, образуя поле света.

                        С уважением Илья

[Сергей Сергеевич]

Ок. А что тогда такое магнитное поле? Это получается, такая сфера в пространестве, внутри которой имеется сила магнитного притяжения, устремленная к центру?

Также получается и с гравитационным полем, так?

[Забелин Илья]

 В простом случае да. Убывает с расстоянием от центра.

                  С уважением Илья

[dims]

Поле -- это форма материи. Оно на самом деле существует, как НЕЧТО.

Если в некотороей точке пространства есть поле, то это означает, что в этой точке пространства ЧТО-ТО ЕСТЬ, ПРИСУТСТВУЕТ.

Например, вокруг магнита в пространстве ЧТО-ТО ЕСТЬ. Мы можем почувствовать это что-то при помощи другого магнита. Но мы можем этого и не почувствовать, если будем просто водить рукой: магнитное поле неощутимо для руки.

Если выключить старый телевизор, то на его экране соберётся электрический заряд. Он создаст электрическое поле. То есть, над экраном выключенного телевизора ЧТО-ТО ЕСТЬ. Мы можем почувствовать это что-то и рукой (волосками).

[Endymion]

Поле -- это форма материи. Оно на самом деле существует, как НЕЧТО.

Если в некотороей точке пространства есть поле, то это означает, что в этой точке пространства ЧТО-ТО ЕСТЬ, ПРИСУТСТВУЕТ.

Например, вокруг магнита в пространстве ЧТО-ТО ЕСТЬ. Мы можем почувствовать это что-то при помощи другого магнита. Но мы можем этого и не почувствовать, если будем просто водить рукой: магнитное поле неощутимо для руки.

Если выключить старый телевизор, то на его экране соберётся электрический заряд. Он создаст электрическое поле. То есть, над экраном выключенного телевизора ЧТО-ТО ЕСТЬ. Мы можем почувствовать это что-то и рукой (волосками).

Мне кажется такое представление не сильно поможет понять суть понятия "поле", посокльку неясна его разница с газом например. Я бы предложил представить что поле это когда в каждой точке есть вектор из касательного пространства,  действующий на объекты, попадающие в поле. Чтобы представить визуально иногда удобно некоторые из этих веторов нарисовать в виде стрелок 

[dims]

Мне кажется такое представление не сильно поможет понять суть понятия "поле", посокльку неясна его разница с газом например.

Ну так на мой взгляд, принципиальной разницы с газом и нет. Просто набор свойств у газа другой, нежели у поля. Законы другие. А принцип -- тот же.

[govage]

А что такое поле с физической точки зрения? Как объяснить то, что, например, два магнита, расположенные вблизи друг друга, приобретают ускорение? Почему они это делают?

[dims]

Каждый магнит, находясь в поле, передаёт и/или получает от него энергию и/или импульс.

[Serg_H]

Уважаемый Сергей Сергеевич, к сожалению на вопрос который вы поставили во главе темы, вам ответить на сегодняшний день вряд ли кт ото сможет, по крайней мере из жителей планеты Земля. Дело в том что эти фундаментальные для природы вопросы остаются пока за "семью печатями". меня также как и вас это интересовало практически с детства (когда первый раз попали в руки два магнитика).
На эту тему есть конечно множество различных теорий и они постоянно развиваются, но всего они объяснить не могут, например из какой субстанции состоят магнитные силовые линии (графическое представление поля), хотя человечество использует их уже в течении нескольких столетий.

Для меня наиболее близкой является точка зрения, что поле, магнитное, электростатическое, гравитационное, ну и наверное ядерное (не знаю как назвать, ведь что то удерживает частицы в ядре, хотя это под вопросом - частицы может тоже свёрнутые поля). В общем все поля это определённые свойства пространства, в частности на это указывает и ваш пример с вращающимся на верёвочке грузом (по науке - центростремительное ускорение), когда груз с определённым ускорением запустить по прямой, например в космическом вакууме то при гипотетическом отсутствии объектов (планет звёзд туманностей и галактик - представим гипотетически что их нет) он должен лететь сквозь пространство бесконечно долго не испытывая никаких отклоняющих или тормозящих воздействий. Но случае когда груз вращается на верёвке по кругу, пространство "пытается" выпрямить его траекторию, является ли это проявлением поля не знаю, груз обладает массой, но второй явной массы нет, если не принять что пространство тоже обладает своей массой причём распределённой везде вокруг груза.
Или вот ещё пример чем то перекликающийся с предыдущим, имеется постоянный магнит, который статично находится внутри катушки из проводника и ничего не происходит, в смысле в катушке электрического тока (по логике постоянного) не наводится, точнее ЭДС. Но если умудриться заставить магнит двигаться, как поршень в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, а ещё лучше менять местами полюса, то получаем электродвижущую силу (ЭДС), которая при создании замыкания между выводами катушки даст электрический ток. Общее между этими двумя примерами не совсем явно видно но, когда груз запустили по прямой никаких сил на него не воздействует и со статично закреплённым постоянным магнитом внутри катушки нет ни ЭДС ни тока в замкнутой цепи. Если же груз крутится на верёвке то появляется определённая сила (вектор направлен от центра вращения) и так же при движении магнита внутри катушки в её цепи появляется электрический ток.

Что ещё можно сказать о свойствах пространства, например постоянное магнитное поле (например, куска магнита)  может существовать без электростатического поля и наоборот натёртая о шерстяную ткань пластмассовая расчёска притягивает электростатическим полем обрывки бумаги, но не имеет вокруг магнитного поля. Опять же в динамическом состоянии (когда поля изменяются во времени по напряжённости), например в антенне передатчика присутствует и магнитная и электростатическая и векторы их направления находятся под 90 градусов (одно из полей меняется например в вертикальной плоскости – как волны на воде другое в горизонтальной плоскости - как колышется флаг на ветру ). Так как все динамические процессы происходят во времени, то получается что и пространство надо рассматривать не отдельно а как пространство-время.

Ух устал набивать, не знаю наверно путано высказал свою точку зрения, ну да ладно как мог, может кто поправит если в чём неправ.

[Пенелопа]

Понятие поле невозможно объяснить по очень простой причины. Что бы что-то объяснять надо иметь через что, понятно, что будут какие-то основпологающие понятия. К ним отсносится и поле, так оно первичная физическая реальность.  Можно говорить лишь о свойствах этого поля.
       Совремнное представление об этом предмете были написаны dims.   Можно только сказать, что взаимодействие может осуществлять с помощью квантов. То есть частиц-волн (это не частицы  и не волны). Это так для электромагнитного поля, квантом является фотон. Но для гравитационного и сильного такие носители поля не  найдены, возможна пока.
Да, разумеется можно говорить лишь об электромагнитном поле,  а не об электрическом или магнитном.

[A_K]

Поле -- это форма материи. Оно на самом деле существует, как НЕЧТО.

dims, если поле - это форма материи, то тогда, по идее, оно должно существовать само по себе, независимо от других форм материи. Тоесть можно представить вселенную, в которой есть только поля и нет других форм материи? Сомнительно.
Вопрочем, может есть какое-то доказательство того, что поле есть форма материи? Хотя, если нет общепринятого определения материи, то какие могут быть доказательства...

Мое мнение - поле есть чисто математическая абстракция, введенная для облегчения описания мира. Гораздо проще использовать функцию, выражающую напряженность поля в пространстве-времени, чем в каждой точке высчитывать суперпозицию взаимодействия со всеми присутствующими в системе "зарядами".

[dims]

dims, если поле - это форма материи, то тогда, по идее, оно должно существовать само по себе, независимо от других форм материи.

Ну так оно это может. Например, миллиард лед назад в далёкой галактике взорвалась звезда. Это было давным-давно и уже закончилось и не оставило следа. Но весь этот миллиард лет от звезды летел сигнал, вспышка, всплеск электромагнитного поля (= света). Он существовал миллиард лет никого не трогая сам по себе, прежде чем возбудил фотопиксели в наших телескопах.

Тоесть можно представить вселенную, в которой есть только поля и нет других форм материи?

Почему? Вот вода, например, это форма материи. Но можно ли себе представить Вселенную, в которой была бы только вода? Сомнительно! Ведь для этого Вам как-то придётся выключить испарение, чтобы не была пара, замерзание, чтобы не было льда, химическое разложение, чтобы не было кислорода и водорода. И так далее. Формы материи преобразуются друг в друга и этот процесс тоже придётся выключить, чтобы во Вселенной была бы только одна форма.

Вопрочем, может есть какое-то доказательство того, что поле есть форма материи?

Ха! Поле -- это понятие, которое изобрёл человек. Материя -- тоже. Какие тут могут быть доказательства? Как решил изобретатель, так и будет.

Мое мнение - поле есть чисто математическая абстракция, введенная для облегчения описания мира.

Ваше мнение -- это тоже абстракция, только не математическая, а психологическая. Что поделать, если мы так устроены? Чтобы что-то понять, мы изобретаем абстракции. Поле -- это математическая абстракция, да. Но мы не боги. Мы не можем ощущать реальность непосредственно. Мы ощущаем только её отражения в наших умах.

Гораздо проще использовать функцию, выражающую напряженность поля в пространстве-времени, чем в каждой точке высчитывать суперпозицию взаимодействия со всеми присутствующими в системе "зарядами".

Неееет! Тогда Вы просто не правы! Вот, допустим, по проволоке прошёл ток. Прошёл и угас. Всё, больше нет никакого тока. А поле, которое он создал -- всё ещё есть. Его кусок, который называется "радиоволна" летит, расплываясь, в разные стороны и будет лететь ещё долго.

Какие тут по-Вашему заряды?

Если этот всплеск поля долетит когда-нибудь до приёмной антенны, то он толкнёт в ней электроны. Именно он, кусок поля. Потому что к тому времени, когда это произойдёт, все заряды в антеннах у нас на земле может быть уже истлеют давно.

[Vaty]

Неееет! Тогда Вы просто не правы! Вот, допустим, по проволоке прошёл ток. Прошёл и угас. Всё, больше нет никакого тока. А поле, которое он создал -- всё ещё есть. Его кусок, который называется "радиоволна" летит, расплываясь, в разные стороны и будет лететь ещё долго.


  т.е. "радиоволна" и поле это одно и тоже?
По проволке прошел ток и угас. Поле осталось? Почему тогда поле не порождает ток в этой же проволке? Вечный двигатель получается какой то....

[Пенелопа]

Уважаемый Vaty, очень тяжело пытаться пересказать школьный курс физики в двух словах.  Но попробую.
1    Радиоволна это электромагнитное излучение, так, что это и будт часть электромагнитного поля
2  Поле остается, но весь вопрос где. Рядом с проводником его уже нет, но далеко оно  есть. Уже есть
В качестве аналогии можно привести круги от камня в воде. Камень уже на дне, а круге по воде все еще идут, но идут далеко от места, где был камень.
3 Вечного двигателя нет, так как у поля есть энергия, и оно его отдает (или получает) точно в соответствие с законом сохранения энергии.

[A_K]

Ну так оно это может. Например, миллиард лед назад в далёкой галактике взорвалась звезда. Это было давным-давно и уже закончилось и не оставило следа. Но весь этот миллиард лет от звезды летел сигнал, вспышка, всплеск электромагнитного поля (= света). Он существовал миллиард лет никого не трогая сам по себе, прежде чем возбудил фотопиксели в наших телескопах.

Но в его возникновении принимали же участие заряды? Кроме того я ничего не говорил о одновременности. Если вы обратили внимание, я упомянул функцию, выражающую напряженность поля в пространстве-времени. Т.е. зная состояние заряда там и тогда мы можем расчитать как это повлияет на заряды в фотопикселе здесь и сейчас. Естесственно с поправкой на квантовые эффекты

Почему? Вот вода, например, это форма материи. Но можно ли себе представить Вселенную, в которой была бы только вода? Сомнительно! Ведь для этого Вам как-то придётся выключить испарение, чтобы не была пара, замерзание, чтобы не было льда, химическое разложение, чтобы не было кислорода и водорода. И так далее.

Вы действительно считаете воду и пар разными формами материи? вы не путаете материю и вещество и формы материи с агрегатными состояниями вещества?

Ха! Поле -- это понятие, которое изобрёл человек. Материя -- тоже. Какие тут могут быть доказательства? Как решил изобретатель, так и будет.

Я прошу доказательства не понятия, а взаимосвязи между двумя понятиями. Теорема Пифагора - описание взаимосвязи между понятиями "катет" и "гипотенуза". Ее почему-то доказывают, а не говорят "как изобрел Пифагор, так и будет".

Ваше мнение -- это тоже абстракция, только не математическая, а психологическая. Что поделать, если мы так устроены? Чтобы что-то понять, мы изобретаем абстракции. Поле -- это математическая абстракция, да. Но мы не боги. Мы не можем ощущать реальность непосредственно. Мы ощущаем только её отражения в наших умах.

В отличие от одноклеточных, мы не только ощущаем отражение реальности, но и анализируем его. И, выдвигая гипотезы и доказывая или опровергая их, шлифуем зеркало нашего ума, дающее нам это отражение. Собственно, цель всей науки - добиться наибольшего соответствия этого отражения реальности. Но при шлифовке зеркала можно долго и утомительно измерять его кривизну в каждой точке микрометром, а можно использовать теневой прибор, дающий быструю и наглядную картину. Поле - и есть такой теневой прибор.

Неееет! Тогда Вы просто не правы! Вот, допустим, по проволоке прошёл ток. Прошёл и угас. Всё, больше нет никакого тока. А поле, которое он создал -- всё ещё есть. Его кусок, который называется "радиоволна" летит, расплываясь, в разные стороны и будет лететь ещё долго.
Какие тут по-Вашему заряды?

Ток - это и есть движущиеся заряды. И когда ток прекращает течь - заряды никуда не исчезают. Да хотя-бы и исчезали. Опять же незачем аппелировать к одновременности.

Если этот всплеск поля долетит когда-нибудь до приёмной антенны, то он толкнёт в ней электроны. Именно он, кусок поля.

"Кусок поля"? Интересное понятие. Нельзя ли мне вырезать кусочек гравитационного поля Земли? Я его продам НАСА, пусть вставят в шаттлы для искуственной гравитации.

[Пенелопа]

Но в его возникновении принимали же участие заряды? Кроме того я ничего не говорил о одновременности. Если вы обратили внимание, я упомянул функцию, выражающую напряженность поля в пространстве-времени. Т.е. зная состояние заряда там и тогда мы можем расчитать как это повлияет на заряды в фотопикселе здесь и сейчас. Естесственно с поправкой на квантовые эффекты

Вы занимаетесь аппроксимацией - если сейчас мы не знаем поля без некого его источника, то это не значит что так было всегда.
По крайне мере, мы знаем, что источник может исчезнуть, а поле останется. 

Почему? Вот вода, например, это форма материи. Но можно ли себе представить Вселенную, в которой была бы только вода? Сомнительно! Ведь для этого Вам как-то придётся выключить испарение, чтобы не была пара, замерзание, чтобы не было льда, химическое разложение, чтобы не было кислорода и водорода. И так далее.

Вы действительно считаете воду и пар разными формами материи? вы не путаете материю и вещество и формы материи с агрегатными состояниями вещества?
.

Могу гарантировать, что не имеет - речь шла об аналогии. Точно также как вода без пара не может  существовать, так и поле без вещества.    и вообще определений форм материи не существует.  Никто не сказал, что форма материи, это то, что не может существовать без нее.

Я прошу доказательства не понятия, а взаимосвязи между двумя понятиями. Теорема Пифагора - описание взаимосвязи между понятиями "катет" и "гипотенуза". Ее почему-то доказывают, а не говорят "как изобрел Пифагор, так и будет".

Так из чего доказывать. По определению материя - это поле и вещество. Вещество имеет массу покоя, поле - нет, по крайне мере в классической физике.  Вы просите доказать аксиомы Евклида - а это невозможно.

Ток - это и есть движущиеся заряды. И когда ток прекращает течь - заряды никуда не исчезают. Да хотя-бы и исчезали. Опять же незачем аппелировать к одновременности.

Аннигилировали. Нету зарядов, а поле - осталось.     

"Кусок поля"? Интересное понятие. Нельзя ли мне вырезать кусочек гравитационного поля Земли? Я его продам НАСА, пусть вставят в шаттлы для искуственной гравитации.

Кусок (участок) неба вот существует  - и что Вы можете  его куда-то вставить.

[Diletant]

2684
Пожалуй, стоит ограничиться обменом мнениями
--------------------------------------------------------------------------------
Поле -- это форма материи

Простите что поздно встрял.
Слово "форма" в цитате, полагаю, употреблено в смысле - разные варианты. Но есть и другой смысл - внешность, видимость, в отличие от сути, основы, естества. Рассмотрим кусок (не важно чего), берешь в руки - маешь вещь.А под ну Очень сильным микроскопом. Вот недалеко один атом, а соседний у черта на рогах, кругом одно поле. Ладно, схватили атом, хоть что-то осязаемое. А под микроскопом - опять кругом поле. Ядрышко с гулькин, а электроны и в микроскоп не разглядеть. В ядре картина наверняка та же самая. Так что поле это похоже и есть суть, основа, а материя - форма, видимость, чего вообще нету.

[A_K]

Вы занимаетесь аппроксимацией

Звучит как ругательство Апроксимация - нормальный научный метод. Эйнштейн тоже не наблюдал поведения объектов при скоростях, близких к скорости света. Его теория - тоже апроксимация.

если сейчас мы не знаем поля без некого его источника, то это не значит что так было всегда.

Если сейчас мы не наблюдаем бога, то это не значит что его нет.
Если при умножении 2 на 2 у нас получается 4, то это не значит что так было всегда.
И т.д. Это не аргумент. Аргументом мог бы быть, например, эксперимент. Хотя бы мысленный. Вот вам ящик, изолированный от всех внешних полей. Расскажите способ, как создать внутри этого ящика поле, не прибегая к помощи зарядов?

По крайне мере, мы знаем, что источник может исчезнуть, а поле останется.

Вспомните ослика Иа. Шарик может исчезнуть, а мысли о нем остануться. Но мысли не являются формой материи.

Могу гарантировать, что не имеет - речь шла об аналогии.

Понятно. Значит не очень удачная аналогия. Впрочем я признаю ошибочность моего примера с такой вселенной. Естественно, одну из форм материи нельзя рассматривать независимо.

Точно также как вода без пара не может существовать, так и поле без вещества. и вообще определений форм материи не существует.

Если не существует определений, то как можно отличить одну форму материи от другой?

Никто не сказал, что форма материи, это то, что не может существовать без нее.

Всмысле? Форма материи может существовать без самой материи?

Так из чего доказывать. По определению материя - это поле и вещество. Вещество имеет массу покоя, поле - нет, по крайне мере в классической физике. Вы просите доказать аксиомы Евклида - а это невозможно.

Вам не кажется некорректным тогда определять поле через материю? Получается тавтология. Материя - это поле. Поле - это материя.
Я не прошу доказывать аксиомы Евклида. Потому что они независимы друг от друга, как и все уважающие себя аксиомы.
Если бы Евклид дал, например, два таких определения: "параллельные прямые - это прямые, которые не пересекаются" и "непересекающиеся прямые - это прямые, которые параллельны", то никто бы сейчас и не знал двоечника Евклида.

Кусок (участок) неба вот существует - и что Вы можете его куда-то вставить.

"Кусок неба" не существует, потому что небо - это понятие для направления и местоположения от земли и дальше. Может быть кусок направления или местоположения?

[Denise]

Поле, это и есть поле, что тут рассуждать?
Поля бывают с ячменем, кукурузой, картошкой.
Но есть поля засаженные скалярами, векторами, и прочими тензорами.
Вот если поле засажено векторами электромагнитными, то и называют электромагнитное поле.
А крестьян таких называют физиками, и прочими математиками.
Обычный хлебороб, такой мерзостью поле никогда не засеет.