Поле і речовина - два види матерії

У свою чергу, ядра складаються з протонів і нейтронів.

Можна задати наступне питання. А з чого складаються протони і нейтрони? Відповідь відома - з кварків. А електрон? Сучасні засоби вивчення структури часток не дозволяють відповісти на це питання.

Поле як фізична реальність (т. Е. Вид матерії) було вперше введено М. Фарадеєм. Він припустив, що взаємодія між фізичними тілами здійснюється через особливий вид матерії, який отримав назву поля.

Будь-яке фізичне поле забезпечує певний вид взаємодії між частинками речовини. У природі виявлено чотири основних види взаємодії: електромагнітне, гравітаційне, сильне і слабке.

Електромагнітна взаємодія спостерігається між зарядженими частинками. При цьому можливо тяжіння і відштовхування.

Гравітаційна взаємодія, основним проявом якого є закон всесвітнього тяжіння, виражається в тяжінні тел.

Сильна взаємодія - це взаємодія між адронів. Радіус його дії порядку м, т. Е. Близько розмірів ядра атома.

Нарешті, останнім взаємодія - це слабка взаємодія, за допомогою якого реагує з речовиною така невловима частинка, як нейтрино. У польоті крізь космічний простір, зіткнувшись із Землею, вона прошиває її наскрізь. Прикладом процесу, в якому проявляється слабка взаємодія, є бета-розпад нейтрона.

Всі поля мають масу, рівну нулю. Особливістю поля є проникність для інших полів і речовини. Поле підпорядковується принципу суперпозиції. Поля одного і того ж виду при накладенні можуть посилювати чи послаблювати один одного, що неможливо для речовини.

Класичні частки (матеріальні точки) і безперервні фізичні поля - ось ті елементи, з яких складалася фізична картина світу в класичній теорії. Однак така двоїста картина будови матерії виявилася недовговічною: речовина і поле об'єднуються в єдине поняття квантового поля. Будь-яка частка тепер - це квант поля, особливий стан поля. У квантовій теорії поля немає принципової різниці між вакуумом і часткою, відмінність між ними - це відмінність між двома станами однієї і тієї ж фізичної реальності. Квантова теорія поля наочно показує, чому неможливо простір без матерії: "порожнеча" - це всього лише особливий стан матерії, а простір - це форма існування матерії.

Таким чином, розподіл матерії на поле і речовина як на два види матерії є умовним і виправдано в рамках класичної фізики.