Полевая трактовка взаимодействия электрических зарядов

Рассмотрим развитие взглядов на механизм взаимодействия зарядов. Когда Шарль Кулон открыл свой закон, он придерживался так называемого принципа дальнодействия. Т.е. заряды на расстоянии непосредственно распознают заряд друг друга и расстояние и в соответствии с этим взаимодействуют. Существование такой точки зрения легко объяснимо с житейских позиций: мы в реальной жизни легко распознаем на расстоянии цвет предметов, звук, запах и т.д. Так и заряды распознают друг друга на расстоянии. Однако, в наше время такое объяснение может удовлетворить разве что домохозяек, насмотревшихся бразильских телесериалов. Ведь то, что мы распознаём цвет предметов, обусловлено тем, что к нам в глаз попадает свет, отражённый от интересующего нас предмета. Слышимый нами звук – не что иное, как звуковая волна, достигающая наших ушей. Запах предмета мы чувствуем из-за того, что к нам в нос попадают молекулы вещества, из которого он состоит. Т.е. во всех перечисленных ситуациях имеется некий посредник, который доносит до нас информацию о предмете. Т.е. имеет место принцип близкодействия.

Подобные рассуждения заставили Майкла Фарадея в 1831 г. высказать предположение, что и взаимодействие зарядов тоже осуществляется в соответствии с принципом близкодействия. Другими словами, существует посредник, передающий от заряда к заряду информацию об их электрических свойствах. Этот посредник получил название электрическое поле. Если говорить только о законе Кулона, то здесь обе концепции – близкодействия и дальнодействия – приводят к одинаковым результатам. Однако, развитие полевой концепции в конце концов привело к предсказанию и обнаружению электромагнитных волн, существование которых никоим образом не вписывается в концепцию дальнодействия.

Таким образом, мы, начиная с текущего момента, становимся на позицию близкодействия. В современной интерпретации её можно сформулировать таким образом:

1) При появлении в некоторой точке пространства электрического заряда во все остальные точки пространства со скоростью света распространяется информация о местонахождении, знаке и величине этого заряда.

2) Носителем этой информации и является электрическое поле.

3) «Считать» эту информацию мы можем, помещая в различные точки пространства «пробный» заряд q_пр. На него должна действовать Кулоновская сила

§ Концепция дальнодействия: Взаимодействие между телами осуществляется непосредственно через пустое пространство, которое не принимает участия в передаче взаимодействий. Передача взаимодействия от тела к телу происходит мгновенно (с бесконечной скоростью).

§ Концепция близкодействия: Взаимодействие передается через посредника – электрическое поле. Скорость распространения не бесконечна и равна скорости света в вакууме.