Дальнедействие и близкодействие. Развитие понятия «поле»

В механике Ньютона тела взаимодействуют на расстоянии, и это взаимодействие происходит мгновенно. Именно эта мгновенность передачи взаимодействий и обуславливает ненужность какой-либо среды и утверждает принцип дальнедействия.

Декартом развивалась противоположная точка зрения на природу взаимодействий, согласно которой материя взаимодействует с материей лишь при непосредственном соприкосновении. Таким агентом, передающим взаимодействия от тела к телу, являются частички эфира. Эфир трактуется Декартом как тончайшая жидкость, безграничной протяженности, существующей повсюду, как подвижный, текучий, непрерывный.

Последователем Декарта стал голландский математик и физик Христиан Гюйгенс. Известны два альтернативных взгляда на природу света – корпускулярная точка зрения, отстаиваемая Ньютоном, согласно которой свет – поток частиц, корпускул. И точка зрения Гюйгенса о волновой природе света, согласно которой свет – это волна, распространяющаяся в упругой механической среде, которая есть светоносный эфир.

Идея абсолютного пустого пространства одерживает победу над концепцией эфира вплоть до начала XIX века. И лишь работы Юнга и Френеля по изучению явлений интерференции и дифракции света, свидетельствующие о волновой природе света, приводят к возрождению концепции светоносного эфира.

Гипотеза эфира была устранена наукой XX века, но оставила важный след в формировании физических понятий. Принятие эфира – это принятие точки зрения близкодействия – передачи взаимодействия от одной точки эфира к другой, что привело в исследованиях Фарадея и Максвелла к выработке понятия поля.

Фарадей принимает электрическое действие на расстоянии, однако не на основе ньютоновского взаимодействия, а посредством силовых линий, которые соединяют друг с другом частицы. Таким образом, взаимодействие рассматривается через колебания высокого порядка в силовых линиях. Новый взгляд Фарадея наполнил пустое пространство Ньютона непрерывной совокупностью материальных субстанций – силовым полем.

Максвелл констататирует существование поля как реальность и одновременно признает материальную среду – эфир, т.е. поле он рассматривает как возбужденное состояние эфира.

К началу XX века физика изучает материю в двух ее проявлениях – веществе и поле. Обе эти модификации рассматриваются как равноправные, обе обладают такими характеристиками как энергия, масса, импульс. Частицам вещества приписываются такие свойства как дискретность, конечность числа степеней свободы, в то время как поле характеризуется непрерывностью распространения в пространстве, бесконечным числом степеней свободы.

Поле возникает как развитие идеи эфира, утверждая принцип близкодействия, отвергая представления о пустоте, вакууме, концепции дальнодействия и абсолютных пространства и времени.