場_(物理)

在物理裏 ， 場 （ Field ） 是一個以時空爲變數的物理量 。 空間中瀰漫着的基本相互作用被命名爲 “ 場 ” 。 場可以分爲純量場 、 向量場和張量場等 ， 依據場在時空中每一點的值是純量 、 向量還是張量而定 。 例如 ， 古典重力場是一個向量場 ： 標示引力場在時空中每一個的值需要三個量 ， 此即爲引力場在每一點的引力場向量分量 。 更進一步地 ， 在每一範疇 （ 純量 、 向量 、 張量 ） 之中 ， 場還可以分爲 「 古典場 」 和 「 量子場 」 兩種 ， 依據場的值是數字或量子算符而定 。 場被認爲是延伸至整個空間的 ， 但實際上 ， 每一個已知的場在夠遠的距離下 ， 都會縮減至無法量測的程度 。 例如 ， 在牛頓萬有引力定律裏 ， 重力場的強度是和距離平方成反比的 ， 因此地球的引力場會隨著距離很快地變得不可測得 （ 在宇宙的尺度之下 ） 。 定義場是一個 「 空間裏的數 」 ， 這不應該減損場在物理上所有的真實性 （ 如定義 “ 質量 ” 爲秤上的數字 ） 。 「 場佔有空間 。 場含有能量 、 動量 。 場的存在排除了真正的真空 。 」 真空中沒有物質 ， 但並不是沒有場的 。 場形成了一個 「 空間的狀態 」 當一個電荷移動時 ， 另一個電荷並不會立刻感應到 。 第一個電荷會感應到一個反作用力 ， 並獲得動量 ， 但第二個電荷則沒有感應 ， 直到第一個電荷移動的影響以光速傳遞到第二個電荷那裏 ， 並給予其動量之後 。 場的存在解決了關於第二個電荷移動前 ， 動量存在在哪裏的問題 。 因爲依據動量守恆定律 ， 動量必存在於某處 。 物理學家認爲動量應該存在於場之中 。 如此的認定讓物理學家們相信電磁場是真實的存在 ， 使得場的概念成爲整個現代物理的範式 。