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我覺得原po問的問題比較近似於:「如果一棵樹在森林的中心倒下來了,附近沒有 人去聽那個聲音,那它倒下來的時候算不算有發出聲音?」 這個例子當然比較哲學。現在實際一點來看引力場。 首先,引力場的定義是: 如果在那裡放一個質點 m,而 m 會受引力 F,則把力場定義為 F/m。 所以,照數學定義,根本不必管那一點上有沒有物質去感受引力。有引力源就有引 力場。 但是,定義是人說了算的,除了讓數學式子變得比較好看以外,未必有實在意義。 以牛頓的萬有引力定律來說,「引力」是真的、物理的,因為你看得到受力物體的 運動方式改變了。可是這個引力場呢,唯一的用處就是讓你計算引力而已,要是沒 有一個物體在那兒受力,引力場就不能引發任何其他的物理現象。 從這個角度來看的話,引力場只是我們圖方便,把 G m/r^2 這個組合給它一個名字 罷了。引力場的概念不能獨立於引力而存在,於是你就可以說,要是沒有物質可以 受力,牛頓理論的引力場本身是沒有物理意義的。 我想這是原po想說的。 注意到上一段我給「牛頓」加了亮嗎?因為以上只對牛頓引力場正確。反例之一: 電磁場。 電場的定義跟引力場差不多:如果那裡有個電荷,受力除以電量就是電場。 但是,我們知道電場可以生磁。即使那裡沒有電荷,我放個磁針在那兒還可以看到 它轉呢。更不要提電磁波什麼。 物理上,我們說電磁場有自己的動力學 dynamics;比較文藝的說法是,就算沒有 電荷或磁矩,電磁場也有自己的生命。 反例之二:愛因斯坦廣相引力。這我就不多說了,總之引力場其實也是有生命的, 只是當速度遠低於光速時它喜歡裝死罷了。 ※ 引述《abac1230 (Planck超帥)》之銘言: : ※ 引述《aligu (aligu)》之銘言: : : 請問關於物理學上"場"的基礎觀念之疑問 : : 可能有些用詞不夠精準或不專業請多包涵 : : 若我以引力場(或某種重力場)為例 : : 假定有一個球狀空間,在球的中心有一個引力源, : : 會作用於該球狀空間中存在的每一個質點, : : 並將其以極緩慢之速度向中心拉引過去, : : 換句話說該引力源在球狀空間(球外不管)內形成一個力場 : : 那麼,假設亦有某種方式, : : 可以把該球狀空間內除引力源以外的物質(質點)抽空, : : 也就是說該球狀空間內除引力源外是一種真空狀態, : : (就算仍有能量之類的形式存在,只要不是力場所能作用之任何"東西") : : 那麼,在該球狀空間內是否還算有一個"引力場"? : : 思考脈胳:其實沒有!我只是看到有種說法:"場"不等於"空間", : : 所以突然心生這個疑問!! : : 謝謝。 : 不太清楚你所謂的「空間」指的是什麼意思。 : 但我對場的看法,其實可以分成兩個部份、或說兩個定律來討論。 : 第一個是描述物體對場的反應,也就是某個東西受到場的作用 : 而改變原本的狀態,像是一個電子通過一個電(磁)場會改變它原本行進的速度、方向或 : 其他部份。 : 第二個則是決定場的強度,或說場之所以產生的原因。 : 然而在你所描述的狀況中,由於球狀空間中沒有任何物體存在。 : 所以上述第一個部份,當然也沒有能夠與重力場反應的東西了。 : 但第二個部份來看,重力場產生的原因及強度仍然存在。 : 所以就您「在該球狀空間內是否還算有一個"引力場"?」這個問題來說。 : 答案應該是肯定的。因為場源仍然存在。 : 只是會與重力場反應的東西,目前不存在於你所描述的球狀空間之中。 : 而我之所以會這麼看待場,是由於以下這本,《費曼物理學講義I 力學、輻射與熱 (2) : -力學》中的一部份文章。段落是 12-4 基本力與場,以下標註的頁數,為天下文化 : 出版的頁數。 : P.130 :   為了分析各種較為基本的力(不是摩擦力,而是電力或重力之類的力),我們發展出 : 一個有趣且非常重要的觀念。因為這些力乍看之下遠比平方反比律複雜得多,而且這些 : 定律也只有在及的物體靜止不動時才能成立,以致於當物體以複雜的方式運動時,我們 : 就必須改進所用的方法,才能處理非常複雜的力。我們從經驗得知,若要分析非常複雜 : 的力,「場」的概念非常有用。 :   我們用靜電力來示範場的概念。假設我們有兩個電荷q1跟q2,分別位於P點跟R點上 : ,於是我們可以把這兩個電荷之間的力寫成 :           q1 q2 r :       F = ─────── :          4πε0 r^3 : 若要用場的觀念來分析此作用力時,我們說P點上的電荷q1,在R點上造成一個「狀況」 : ,使得R點上的電荷q2「感覺到」這個力。這種說法聽起來有點奇怪,但的確是一種正 : 確的描述方式。在此方式中,我們把R點的電荷q2受到的力F分成了兩個部份: : 此力等於q2乘上一個量E,而E是由電荷q1在R點上造成的「狀況」,跟R點上有沒有電荷 : q2無關(假設其他電荷都沒有移動)。在此觀點之下,F是q2對E所產生的反應。我們稱E : 為電場,它是一個向量。…… : P.131 :   我們大費周章做了這些,是為什麼呢?我們的用意是把對於力的分析分解成兩部分 : ,一部分是說某樣東西產生了一個場,另一部份則是說某樣東西受到場的作用。 : 如此一來,我們便能分別單獨考量這兩部份,簡化了許多複雜情況下的問題計算。…… : P.132 :   用場來分析力時,我們需要與場有關的兩種定律。第一種是物體對場的反應,也就 : 是物體在場中的運動方程式。例如質量對重力場的反應定律,就是力等於質量乘上重力 : 場:如果物體還帶有電荷,則電荷對電場的反應,便是電荷乘上電場。第二種定律是那 : 些決定場的強度、以及場如何產生出來的定律。這些定律有時候稱作場方程式。以後我 : 們還會在適當時機討論這類定律,現在且先寫下幾件相關的事實。… : 若你對場跟空間的看法仍有些許的疑問。 : 建議可以去看看這本有趣的物理書,相信應該不會讓你失望。 -- Sent from my Reinforce Zwei --



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※ 文章網址: http://webptt.com/m.aspx?n=bbs/Physics/M.1406784204.A.E79.html ※ 編輯: wohtp (103.1.70.197), 07/31/2014 13:24:41
1F:→ saltlake:場是否僅限於質點受力? 溫度算否? 例如溫度場? 07/31 13:41
2F:推 JAPTX4869:溫度只是梯度,非引力場 07/31 13:43
en.wikipedia.org: Field (physics) A field is a physical quantity that has a value for each point in space and time. 只要是時間跟空間的函數都可以叫場。 ※ 編輯: wohtp (103.1.70.197), 07/31/2014 13:51:28
3F:推 YJM1106:溫度高到一定程度,會產生引力場呀 07/31 21:09
...啥鬼? ※ 編輯: wohtp (103.1.70.248), 07/31/2014 23:19:03
4F:→ aligu:感謝回答。一開始我的疑惑就如您首段所說及所舉的例子。不過 07/31 23:50
5F:→ aligu:我很快認知道我想了解的是"場"的物理觀念而非類似哲學辯證, 07/31 23:51
6F:→ aligu:所以上一篇a大的回文給了我極大的啟發。您這篇關於電磁場的 07/31 23:53
7F:→ aligu:例子又給了我些思考,除了廣相引力場部分,因為我不懂廣相XD 07/31 23:54
8F:推 wolfking:看到喜歡裝死就覺得好可愛( ̄▽ ̄) 08/05 02:40







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