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場(ば、、工学分野では〔重力場は、人類にとっては今のところ、工学的に作ったり曲げたりする対象ではないこともあり、例外。〕電界・磁界など界とも)とは、物理量を持つものの存在が、その近傍・周囲に連続的に影響を与えること、あるいはその影響を受けている状態にある空間のこと。 == 概要 == 物理学において、場は時空の各点に関連する物理量である。場では、座標および時間を指定すれば、(スカラー量、ベクトル量、テンソル量などの)ある一つの物理量が定まる。つまり、数学的には空間座標が独立変数となっているような関数として表現できることがその特徴である。場に配置される物理量の種類により、スカラー場、およびベクトル場などに分類することができる。場の各点の値がスカラー、ベクトル、スピノル(例えば、ディラック電子)またはより一般的にテンソルであるようなとき、場はそれぞれスカラー場、ベクトル場、スピノル場、またはテンソル場となる。例えば、ニュートンの重力場はベクトル場である。時空の点における値を規定するには、その点の重力場ベクトルの要素の三つの数を決める必要がある。さらに、それぞれのカテゴリー(スカラー、ベクトル、テンソル)の中でも、数またはのどちらで特徴付けられるかによって、場は''古典場''または''量子場''へと分類できる。 場の具体例として、電磁場(電場と磁場)や重力場などがある。場は空間の全てに渡って広がっていると考えられるが、実際問題として、ある程度の遠距離では全ての既知の場の強度は検出できないくらいまで弱められる。例えば、ニュートンの重力理論では、重力場の強さは重力によって引き付けている物体からの距離の二乗に反比例する。それゆえ、地球の重力場は宇宙スケールではすぐに検出できなくなる。 場を"空間中の数"として定義する際に、場は物理的実体を持つとみなされている。“場は空間を占有し、エネルギーを含み、その存在は真の真空を排除する。””真空は物質がない状態であるが、場は存在する。場は"空間内の状態"を生み出すことで、その中に粒子が置かれたときに、粒子は力を感じることができる。” もし電荷が動かされた場合、他の電荷への影響は瞬時に現れる訳ではない。動かされた電荷は運動を与えたものからの反作用力によって運動量を得るが、別の電荷への影響は瞬時には伝わらない。動かされた電荷からの影響力は光速で運動して、他の電荷に到達してからその粒子へ運動量を与える。この電荷へ影響力が伝わるまでの間、伝えられるはずの運動量はどこにあるのか?運動量保存の法則が成立する限り、それはどこかになくてはならない。物理学者たちは、"力を解析するために非常に便利なもの"として場の中に運動量が存在すると考えることを発見した 。 この有用な考え方により、物理学者たちは電磁場は実際に存在すると信じるようになり、現代物理学の全体系のパラダイムを支える場の概念を構築していった。ジョン・ホイーラーとリチャード・ファインマンは、場以前のニュートンの遠隔作用の概念を検討した(一般相対性理論と量子電磁力学の研究のために場の概念は当面有効なので、彼らはそれらの遠隔作用の検討は後回しにされた)。 "電磁場は運動量とエネルギーを持つことができるという事実は、場を非常に現実的なものにする。すなわち、粒子は場を作り、その場は他の粒子に作用する。そして、場は、ちょうど粒子が持つ性質と同じように、エネルギーや運動量というおなじみの性質を持つ"。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)』 ■ウィキペディアで「場」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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