Alan (fizik)
Tarih

Isaac Newton evrensel kütleçekimi kanununu sadece büyük nesneler herhangi bir çifti arasında hareket yerçekimi kuvvetini dile getirdi. Tüm cisimlerin her çifti arasındaki kuvvet ile uğraşan, bu tür Güneş Sistemi'ndeki gezegenler gibi, birbirleri ile etkileşen birçok cisimlerin hareket baktığınızda ayrı hızla hesaplama sakıncalı olur. On sekizinci yüzyılda, yeni bir varlık tüm bu yerçekimi kuvvetlerinin defter tutma kolaylaştırmak için icat edildi. Bu varlık, çekim alanı uzayda her noktada bu noktada birim kütleye sahip bir nesne tarafından hissedilir olacaktır. toplam yerçekimi kuvveti verir. Eğer tek bir nesne üzerindeki tüm yerçekimi kuvvetleri hesaplanır ve daha sonra onları bir araya eklenir ise ya da ilk önce bir yerçekimi alanı olarak birlikte tüm katkıları toplanır ve nesneye bir uygulanırsa, önemli değil. Bu herhangi bir şekilde fizikte değişmedi.
Bir alan kavramının bağımsız gelişimi gerçekten elektromanyetizma teorisinin gelişimi ile on dokuzuncu yüzyılda başladı. Erken evrelerde André-Marie Ampère ve Charles-Augustin de Coulomb elektrik yükleri ya da elektrik akımı çiftleri arasındaki kuvvetleri ifade Newton tarzı yasalarla yönetilmiş olabilir. Ancak, çok daha doğal alan yaklaşım ve elektrik ve manyetik alan açısından bu yasaları ifade etmek oldu; 1849 yılında Michael Faraday dönemi "alan" için ilk değer oldu.
Alanın bağımsız doğası bu alan içindeki dalgaların sonlu bir hızla yayılması ile mümkündü ve durum, James Clerk Maxwell'in keşfi ile daha belirgin bir hale geldi. Sonuç olarak yükler ve akımları üzerinde kuvvetler artık sadece aynı zamanda diğer yük ve akımların pozisyonları ve hızlarına bağlıydı, ama aynı zamanda geçmişteki konumlarına ve hızlarına da bağlıydı.
Maxwell ilk başta, bağımsız olarak var olabilecek, alan gibi modern bir temel varlık kavramını kabul etmedi. Bunun yerine, elektromanyetik alanın deformasyonunun bazı temel ortam yani -ışık-saçan eter- ifade etmesi gerekiyordu, bir lastik zarında gerginliğe çok benzer. Eğer bu durumda olsaydı, elektromanyetik dalgaların gözlenen hızı etere göre gözlemcinin hızına bağlı olması gerekir. Çok çabaya rağmen, hiçbir deneysel kanıt böyle bir etkiyi şimdiye kadar bulamadı, durum 1905 yılında Albert Einstein tarafından özel görelilik teorisinin tanıtımı ile çözüldü. Bu teori hareketli gözlemcilerin bakış açılarının Maxwell'in teorisinde elektromanyetik dalgaların hızı tüm gözlemciler için aynı olacak şekilde birbirleriyle ilişkili olmalıdır şeklinde değişti. Arka plan ortamı için ihtiyaç ortadan yaparak, bu gelişme gerçekten bağımsız kuruluşlar gibi konularda düşünmeye başlamak için fizikçiler için bir yol açtı.
1920'li yılların sonlarında,kuantum mekaniği'nin yeni kurallar ilk elektromanyetik alanlara uygulanmıştır. 1927 yılında, Paul Dirac başarılı bir atomun çürümesi olan alt kuantum durumu elektromanyetik alanın kuantumu bir foton'un spontan emisyonunu nasıl olduğunu açıklamak için kuantum alanları kullanılır. Elektron ve proton da dahil olmak üzere tüm partikülleri, doğada en temel nesnelerin durumuna yükselten alanlar, bir kuantum alanının miktarı olarak anlaşılabilir ki (Pascual Jordan, Eugene Wigner, Werner Heisenberg ve Wolfgang Pauli) çalışmasının ardından) bu kadar çabuk gerçekleşmesi izledi.