Поле определение физика. Московский государственный университет печати. Теория электромагнитных сил Д. Максвелла
ASUS из года в год радует обновлениями крайне удачной и популярной линейки ультрабуков ZenBook. Обычно улучшения касались внутренностей, а классический форм-фактор и дизайн с фирменными концентрическим рисунком на крышке оставались практически без изменений. Разница лишь в материале (обычно это - металл, но были модели и со стеклом на крышке, опять же, поверх металла). Наконец, в компании решили, что пора попробовать что-то новое и выпустили ZenBook Flip UX360CA, который стал первым многорежимным ультрабуком ASUS с поворачивающимся на 360° дисплеем.
Что это?
ASUS ASUS ZenBook Flip UX360CA - тонкий и легкий металлический ультрабук с 13.3-дюймовым сенсорным IPS-дисплеем QHD+ (3200х1800, плотность 276 пикселей на дюйм), энергоэффективным процессором Intel Core M семейства Skylake, который не требует активного охлаждения, 8 ГБ оперативной памяти и вместительным твердотельным накопителем. Основной особенностью является возможность использовать ульрабук в разных режимах: ноутбучном, планшетном и режимах тента и презентации.
Хорошо выглядит и собран?
Все модели ZenBook традиционно выглядят очень эффектно, ASUS ZenBook Flip UX360CA исключением не стал. Эдакая усовершенствованная версия ZenBook UX305. Корпус по-прежнему сделан из металла, на крышке все тот же знакомый логотип ASUS и концентрический рисунок, отпечатки пальцев практически не остаются. Ноутбук выпускается в сером (Mineral Grey) и золотистом (Icicle Gold) цветах. К нам на обзор попал, как несложно догадаться, последний вариант.
С первого взгляда кажется, что перед нами практически тот же ZenBook UX305, но при более близком знакомстве становится понятно, что отличий довольно много. Толщина ультрабука составляет 1.39 см, а вес - 1.3 кг. На левый торец вынесены один порт USB 3.0, кардридер, светодиодные индикаторы, качелька регулировки громкости и кнопка включения:
Справа размещены комбинированный 3.5-мм аудиоразьем, Micro HDMI, USB Type-C, USB 3.0 с поддержкой зарядки при выключенном ноутбуке (ASUS Charger+) и разъем для подключения зарядного устройства :
Само собой, спереди нет никаких функциональных элементов:
Сзади - только шарниры, о них мы более детально поговорим чуть позже:
На нижней части корпуса размещены четыре большие прорезиненные ножки. Они отлично справляются с задачей и ноутбук не ездит по столу. В передней части размещены два динамика ICEpower по 1.6 Вт , которые, традиционно для топовых моделей ASUS, разрабатывались вместе с Bang & Olufsen. Есть фирменное ПО SonicMaster для подстройки звука. Учитывая класс устройства и габариты, динамики звучат очень толково. Никаких воздухозаброников или решеток для выдува горячего воздуха на корпусе нет: как мы помним, Intel Core M не нуждаются в активном охлаждении:
По периметру стекла идет тонкая резиновая вставка для его защиты, для этой же цели и на блоке с клавиатурой есть несколько небольших резиновых вставок. Веб-камера находится на привычном месте, она умеет снимать видео в 1280х720:
ASUS ZenBook Flip UX360CA сохранил основные отличительные черты линейки, при этом некоторые нововведения конструкции, которые связаны преимущественно с использованием новых шарниров, выглядят гармонично. Ноутбук отлично выглядит, корпус сделан из металла и прекрасно собран. Ничего не шатается и не болтается.
Насколько удобен?
Главной особенностью конструкции являются шарниры, которые и позволяют разворачивать крышку с экраном на 360°. Каждый из шарниров состоит из четырех металлических шестеренок. Как утверждает ASUS, шарниры благополучно выдержали при испытаниях 20 000 операций открытия/закрытия крышки дисплея. Шарниры действительно удачные: ноутбук можно открыть одной рукой, при этом экран хорошо фиксируется в нужных положениях. ASUS ZenBook Flip UX360CA можно использовать в четырех режимах. Клавиатура блокируется (и разблокируется) автоматически. Лично мне сложно придумать для себя сценарий использования в качестве планшета, но режим презентации мне пригодился: очень удобно смотреть кино в дороге :
Раскладка клавиатуры стандартна для класса 13-дюймовых ультрабуков: кнопки большие, с удобным расстоянием друг от друга. Обе кнопки Shift длинные, Enter - одноэтажный. Вся рабочая поверхность сделана из металла и не прогибается, клавиатурный блок размещен в небольшом углублении:
В ноутбуке используются кнопки с ножничным механизмом и ходом 1.5 мм, пользоваться ими действительно очень удобно (насколько это возможно в ноутбуке):
Тачпад большой, он занимает почти все пространство между клавиатурой и краем корпуса. Палец хорошо скользит по нему и чувствительность высокая. Поддерживаются разнообразные мультитач-жесты. За работу и настройку отвечает фирменная утилита ASUS Smart Gesture, в которой (помимо жестов) можно настроить действия на кнопки, автоотключение тачпада при подключении мышки и так далее.
На протяжении недели я использовал ASUS ZenBook Flip UX360CA в качестве основного рабочего инструмента и успел написать на нем несколько материалов (в том числе и этот обзор). За все это время никакого дискомфорта ни клавиатура, ни тачпад не вызвали. Мышку не подключал, тачпада для рабочих задач хватало, вплоть до обрезки фотографий в Photoshop. Единственное, что опечалило - отсутствие подсветки: ночью проскакивают ложные нажатия.
Насколько хорош экран?
Ноутбук выпускается в двух вариантах: c 13.3-дюймовым сенсорным FullHD или QHD+ (3200х1800) экраном. У нас на обзоре топовая версия с QHD+, плотность пикселей составляет внушительные для ноутбука 276 ppi . Поддерживается мультитач до 10 касаний одновременно. Используется сенсорная панель с интервалом сенсоров 6 мм (против стандартных 9 мм). Сенсор действительно работает очень точно, хотя я до сих пор не привык к использованию сенсорных экранов с полноценной ОС Windows.
Сама матрица визуально смотрится очень качественной. Цвета очень живые и насыщенные. С углами обзора также все отлично, никаких искажений даже при максимальных углах нет:
Само собой, мы провели традиционные замеры с помощью колориметра. Максимальная яркость составляет 277.34 кд/м2, яркость черного поля - 0.36 кд/м2, а контрастность - 770:1. Результаты хоть и не рекордные, но очень неплохие. Само собой, изображение на солнце выцветает, но остается читаемым. Заводская калибровка очень неплоха: погрешность ΔE колеблется от 2 до 8, а цветовая температура - в основном чуть выше 7000K (при эталонном значении 6500K). Зеленый и синий очень близки к эталонному значению, красный - чуть ниже:
С помощью фирменной утилиты ASUS Splendid можно подкорректировать вручную или использовать один из имеющихся режимов:
Что с производительностью и автономностью?
В ASUS ZenBook Flip UX360CA используются процессоры Intel Core M семейства Skylake, которые изготовлены с соблюдением 14-нанометровых норм техпроцесса. Возможны варианты с 6Y30, 6Y54 и 6Y75, у нас - топовая версия с двухъядерным Intel Core m7-6Y75, который работает на тактовой частоте 1.2 ГГц или до 3.1 ГГц в режиме Turbo Boost и поддерживает Hyper Threading (четыре потока) :
За графику отвечает интегрированный видеоускоритель Intel HD Graphics 515. Он работает на частоте 300 МГц и способен разгоняться до 1 ГГц. В ноутбуке установлено 8 ГБ оперативной памяти типа LPDDR3, работающей на частоте 1866 МГц (максимально поддерживаемая данным процессором) без возможности расширения, из беспроводных интерфейсов имеется двухдиапазонный Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac и Bluetooth 4.1. Само собой, предустановлена ОС Windows 10. Производительности ноутбука хватает для любых повседневных рабочих задач. Нет никаких тормозов ни при 20-и открытых вкладках в Chrome, ни при редактировании изображений в Photoshop или просмотре видео в FullHD или 4K. Ноутбук слегка греется при максимальных нагрузках, но не вызывает особого дискомфорта даже будучи на коленях в этот момент. Результаты замеров производительности в синтетических тестах:
В тестируемой модели установлен твердотельный накопитель формата M.2 объемом 512 ГБ, модель Micron M600:
Максимальная скорость чтения достигает 550 МБ/с, а записи - 485 МБ/с, так что система загружается быстро и работает все очень шустро:
ASUS ZenBook Flip UX360CA не предназначен для игр, хотя никто не запрещает расслабиться и во что-нибудь поиграть. Да, DOOM или GTA V запускать особого смысла нет, но "танчики" в разрешении 1920х1080 при "минимальных" настройках выдают стабильные 60 кадров в секунду, если повысить качество до "низких" настроек, то кадровая частота не падает ниже 30 к/с. Уверен, что и выпущенные на днях "Казаки 3" на ноутбуке будут работать без каких-либо проблем:
Ноутбук питается от трехъячеечного литий-полимерного аккумулятор на 54 Вт*ч. ASUS обещает до 12 часов автономной работы. При максимальной нагрузке, включенном Wi-Fi и максимальной яркости экрана, ноутбук стабильно живет чуть более 4 часов. В обычном рабочем режиме мне его хватало чуть более, чем на рабочий день.
В сухом остатке
Первый опыт ASUS с форм-фактором трансформера с поворотным на 360° дисплеем получился удачным. В ZenBook Flip UX360CA используется удачная конструкция шарниров, благодаря чему ноутбук удобно использовать в любом режиме. В ноутбуке используется отличного качества дисплей. В нешний вид, материалы корпуса и качество сборки на высоте (хотя не припоминаю проблем с этим у линейки ZenBook). Энергоэффективное "железо" и используемый аккумулятор позволяют ASUS ZenBook Flip проработать на одном заряде рабочий день, так что ноутбук вполне подойдет в качестве рабочего инструмента. Тем более, что он тонкий и легкий и носить его с собой в сумке или рюкзаке не составляет проблем. Пожалуй, единственное, чего еще хотелось бы - это клавиатуру с подсветкой: при работе ночью это действительно актуально.
4 причины купить ASUS ZenBook Flip UX360CA:
- Дизайн, материалы и качество сборки;
- отличный дисплей;
- очень удобная клавиатура и тачпад;
- длительное время автономной работы.
1 причина не покупать ASUS ZenBook Flip UX360CA:
- отсутствие подсветки клавиатуры.
| Технические характеристики ASUS ZenBook Flip UX360CA | |
|---|---|
| Дисплей | 13,3 дюйма, 3200х1800, IPS, глянцевый |
| Размеры | 323x220x13.9 мм |
| Вес | 1.3 кг |
| Операционная система | 64-разрядная Microsoft Windows 10 |
| Процессор | IIntel Core m7-6Y75 , 2 ядра, 1.2-3.1 ГГц |
| ОЗУ | 8 ГБ LPDDR3 1866 МГц |
| Графика | Intel HD Graphics 515 |
| Накопитель | SSD 512 ГБ |
| Коммуникации | Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac , 2,4 и 5 ГГц, Bluetooth 4.1 |
| Разъёмы | MicroHDMI, USB Type-C, 2хUSB 3.0 (один с функцией USB Charger Plus ), слот для карт памяти (SD, MMC) и комбинированный аудиовыход |
| Камера | есть |
| Батарея | Литий-полимерный, 54 Вт-ч |
Понятие силового поля возникло в классической механике, которая использует принцип дальнодействия, и было способом описания взаимодействия между частицами вещества.
Физическое поле приобрело характер физической реальности с установлением конечности скорости распространения взаимодействия (электромагнитное и гравитационное поля) и возникновением классической электродинамики и теории относительности. Противопоставление вещества и поля как дискретного и непрерывного был снят на уровне элементарных частиц.
Квантовая теория поля с помощью квантования ставит каждой частице в соответствие поле с определенными трансформационными свойствами относительно пространства-времени и групп симметрий частиц.
Идея силового поля в классической физике в том, чтобы выделить в силах, действующих на физическое тело, множители, характеризующие тело и множители, характеризующие другие тела. Например, сила гравитации, действующая на тело с массой m со стороны других тел с массами m j может быть записана по закону всемирного тяготения в виде
Где G – гравитационная постоянная, а – Расстояние между данным телом и телом с индексом j.
Выделяя в этом выражении массу выбранного тела, можно записать
Где величина
Не зависит от характеристики (массы) исследуемого тела.
Векторное поле ,
Где – Векторное поле, которое называется напряженностью электрического поля и равна
.
В этом случае сила взаимодействия тоже записывается, как произведение характеристики исследуемого тела (заряда), а вся информация о других заряды сводится к введению единой векторной величины – напряженности электрического поля.
Приведенные определения полей опираются на принцип дальнодействия и справедливы лишь для классической физики. Если частицы, которые определяют поле двигаться, то в рамках классической физики, изучаемая частица моментально чувствовать изменение их положения.
Однако, при применении принципа близкодействия, справедливого в рамках теории относительности, информация о перемещении тел передается не мгновенно и требует посредника, поэтому понятие поля набирает значение отдельной сущности, перемещение которой в пространстве требует для своего описания отдельных уравнений.
Так, с учетом близкодействия, сила, действующая на заряд, опять же записываться
Однако напряженность электрического поля находится из уравнений Максвелла. Она равна приведенном выше выражения лишь в случае неподвижных зарядов.
Подробные сведения по этой теме Вы можете найти в статье Запаздывание.
Физическое поле - это особая форма материи, существующая в каждой точке пространства проявляющаяся воздействием на вещество, обладающее свойством, родственным с тем, которое создало это поле. Основное отличие - это плавность.
тело + заряд поле тело + заряд
Свойства физических полей
Существует принципиальная разница в поведении вещества и поля. Вещество имеет всегда резкую границу того объема, который оно занимает, а поле принципиально не может иметь резкой границы, оно изменяется плавно от точки к точки.
В одной точке пространства может существовать бесконечное количество физических полей, не влияющих друг на друга.
Поле и вещество могут взаимно друг в друга.
Математическая классификация полей
Электромагнитное поле - это особая форма материи, характеризующая значением векторовEиHв каждой точке пространства.
Поля делятся на: скалярные, векторные, тензорные.
Скалярные поля – это непрерывно распределенная в каждой точке пространства некая скалярная функция с областью определения.
Скалярное поле характеризуется поверхностью уровня, которую задает уравнение:
(1.1)
Векторное поле - это заданное в каждой точке пространства непрерывная векторная величина с областью определения.
О
сновной
характеристикой этого поля является
векторная линия. Это линия, в каждой
точки которой вектор поля направлен по
касательной.
Физическая запись силовых линий:
(1.2)
Тензорное поле – это распределенная в пространстве непрерывная тензорная величина.
тензор
(1.3)
Дифференциальные характеристики физических полей
Градиент – это векторная характеристика скалярного поля. Градиентом скалярной функции называется вектор, численно равный производной от этой функции по направлению нормали к поверхности уровня и направленный по этой нормали.
(1.4)
Свойства градиента:
градиент числено равен максимальной скорости изменения функции.
Д
оказательство:
(1.5)
направление градиента совпадает с направлением быстрейшего изменения функции.
(1.6)
Дивергенция
– это скалярная характеристика векторного
поля. Дивергенция векторного поля
-
это предел отношения потока через
замкнутую поверхностьS
к объему, заключенному внутри этой
поверхности.
(1.7)
-
некий поток
(1.8)
Д
ивергенция
характеризует наличие или отсутствие
в какой-то точке поля источников (где
поле начинается или заканчивается).
Если
в какой либо точки
,
то в этой точке находится исток поля,
т. е. его начало, а там где поле заканчивается
,
и эта точка называется стоком. В точке,
где нет источников
.
параметров их движения (скорость, импульс, момент импульса), меняют их энергию, совершают работу и т.д. И это в общем-то было наглядно и понятно. Однако с изучением природы электричества и магнетизма возникло понимание, что взаимодействовать между собой электрические заряды могут без непосредственного контакта. В этом случае мы как бы переходим от концепции близкодействия к бесконтактному дальнодействию. Это и привело к понятию поля.
Формальное определение этого понятия звучит так: физическим полем называется особая форма материи, связывающая частицы (объекты) вещества в единые системы и передающая с конечной скоростью действие одних частиц на другие. Правда, как мы уже отмечали, такие определения слишком общие и не всегда определяют глубинную да и конкретно-практическую сущность понятия. Физики с трудом отказывались от идеи физического контактного взаимодействия тел и вводили для объяснения различных явлений такие модели как электрическую и магнитную «жидкость», для распространения колебаний использовали представление о механических колебаниях частичек среды - модели эфира, оптических флюидов, теплорода, флогистона в тепловых явлениях, описывая их тоже с механической точки зрения, и даже биологи вводили «жизненную силу» для объяснения процессов в живых организмах. Все это ни что иное, как попытки описать передачу действия через материальную («механическую») среду.
Однако работами Фарадея (экспериментально), Максвелла (теоретически) и многих других ученых было показано, что существуют электромагнитные поля (в том числе и в вакууме) и именно они передают электромагнитные колебания. Выяснилось, что и видимый свет есть эти же электромагнитные колебания в определенном диапазоне частот колебаний. Было установлено, что электромагнитные волны делятся на несколько видов в шкале колебаний: радиоволны (10 3 - 10 -4), световые волны (10 -4 - 10 -9 м), ИК (5 ×10 -4 - 8 ×10 -7 м), УФ (4 ×10 -7 - 10 -9 м), рентгеновское излучение (2 ×10 -9 - 6 ×10 -12 м), γ-излучение (< 6 ×10 -12 м).
Считается, что гравитационные и электрические поля действуют независимо и могут сосуществовать в любой точке пространства одновременно, не влияя друг на друга. Суммарная сила, действующая на пробную частицу с зарядом q и массой m, может быть выражена векторной суммой и . Суммировать векторы и не имеет смысла, поскольку они имеют разную размерность. Введение в классической электродинамике понятия электромагнитного поля с передачей взаимодействия и энергии путем распространения волн через пространство, позволило отойти от механического представления эфира. В старом представлении понятие эфира как некой среды, объясняющей передачу контактного действия сил, было опровергнуто как экспериментально опытами Майкельсона по измерению скорости света, так и, главным образом, теорией относительности Эйнштейна. Через поля оказалось возможным описывать физические взаимодействия, для чего собственно и были сформулированы общие для разных типов полей характеристики, о которых мы здесь говорили. Правда следует отметить, что сейчас идея эфира отчасти возрождается некоторыми учеными на базе понятия физического вакуума.
Так после механической картины сформировалась новая к тому времени электромагнитная картина мира. Ее можно рассматривать как промежуточную по отношению к современной естественнонаучной. Отметим некоторые общие характеристики этой парадигмы. Поскольку она включает не только представления о полях, но и появившиеся к тому времени новые данные об электронах, фотонах, ядерной модели атома, закономерностях химического строения веществ и расположения элементов в периодической системе Менделеева и ряд других результатов по пути познания природы, то, конечно, в эту концепцию вошли также идеи квантовой механики и теории относительности, о которых речь еще будет идти дальше.
Главным в таком представлении является возможность описать большое количество явлений на основе понятия поля. Было установлено, в отличие от механической картины, что материя существует не только в виде вещества, но и поля. Электромагнитное взаимодействие на основе волновых представлений достаточно уверенно описывает не только электрические и магнитные поля, но и оптические, химические, тепловые и механические явления. Методология полевого представления материи может быть использована и для понимания полей иной природы. Сделаны попытки увязать корпускулярную природу микрообъектов с волновой природой процессов. Было установлено, что «переносчиком» взаимодействия электромагнитного поля является фотон, который подчиняется уже законам квантовой механики. Делаются попытки найти гравитон, как носитель гравитационного поля.
Однако несмотря на существенное продвижение вперед в познании окружающего нас мира, электромагнитная картина не свободна от недостатков. Так, в ней не рассматриваются вероятностные подходы, по существу вероятностные закономерности не признаются фундаментальными, сохранены детерминистический подход Ньютона к описанию отдельных частиц и жесткая однозначность причинно-следственных связей (что сейчас оспаривается синергетикой), ядерные взаимодействия и их поля объясняются не только электромагнитными взаимодействиями между заряженными частицами. В целом такое положение понятно и объяснимо, так как каждое проникновение в природу вещей углубляет наши представления и требует создания новых адекватных физических моделей.
М. Фарадей вошел в науку исключительно благодаря таланту и усердию в самообразовании. Выходец из бедной семьи, он работал в переплетной мастерской, где познакомился с трудами ученых, философов. Известный английский физик Г.Дэви (1778-1829), который способствовал вхождению М. Фарадея в научное сообщество, однажды сказал, что самым крупным его достижением в науке является «открытие» им М. Фарадея. М. Фарадей изобрел электродвигатель и электрогенератор, т. е. машины для производства электричества. Ему принадлежит идея о том, что электричество имеет единую физическую природу, т. е. независимо от того, каким образом оно получено: движением магнита или прохождением электрически заряженных частиц в проводнике. Для объяснения взаимодействия между электрическими зарядами на расстоянии М. Фарадей ввел понятие физического поля. Физическое поле он представлял как свойство самого пространства вокруг электрически заряженного тела оказывать физическое воздействие на другое заряженное тело, помещенное в это пространство. С помощью металлических частиц он показал расположение и наличие сил, действующих в пространстве вокруг магнита (магнитных сил) и электрического заряженного тела (электрических). Свои идеи о физическом поле М. Фарадей изложил в письме-завещании, которое было вскрыто лишь в 1938 г. в присутствии членов Лондонского Королевского общества. В этом письме было обнаружено, что М. Фарадей владел методикой изучения свойств поля и в его теории электромагнитные волны распространяются с конечной скоростью. Причины, по которым он изложил свои идеи о физическом поле в форме письма- завещания, возможно, следующие. Представители французской физической школы требовали от него теоретического доказательства связи электрических и магнитных сил. Кроме того, понятие физического поля, по М. Фарадею, означало, что распространение электрических и магнитных сил осуществляется непрерывным образом от одной точки поля к другой и, следовательно, эти силы имеют характер близкодействующих сил, а не дальнодействующих, как полагал Ш. Кулон. М. Фарадею принадлежит еще одна плодотворная идея. При изучении свойств электролитов он обнаружил, что электрический заряд частиц, образующих электричество, не является дробным. Эта идея была подтверждена
определением заряда электрона уже в конце XIX в.
Теория электромагнитных сил Д. Максвелла
Подобно И. Ньютону Д. Максвелл придал всем результатам исследований электрических и магнитных сил теоретическую форму. Произошло это в 70-х годах XIX в. Он сформулировал свою теорию на основе законов связи взаимодействия электрических и магнитных сил, содержание которых можно представить таким образом:
1. Любой электрический ток вызывает или создает магнитное поле в окружающем его пространстве. Постоянный электрический ток создает постоянное магнитное поле. Но постоянное магнитное поле (неподвижный магнит) не может создавать электрическое поле вообще (ни постоянное, ни переменное).
2. Образовавшееся переменное магнитное поле создает переменное электрическое поле, которое, в свою очередь, создает переменное магнитное поле,
3. Силовые линии электрического поля замыкаются на электрических зарядах.
4. Силовые линии магнитного поля замкнуты сами на себя и никогда не кончаются, т. е. не существует в природе магнитных зарядов.
В уравнениях Д. Максвелла присутствовала некоторая постоянная величина С, которая указывала, что скорость распространения электромагнитных волн в физическом поле является конечной и совпадает со скоростью распространения света в вакууме, равной 300 тыс. км/с.
Основные понятия и принципы электромагнетизма.
Теория Д. Максвелла была воспринята некоторыми учеными с большим сомнением. Например, Г. Гельмгольц (1821-1894) придерживался точки зрения, согласно которой электричество является «невесомым флюидом», распространяющимся с бесконечной скоростью. По его просьбе Г. Герц (1857-
1894) занялся экспериментом, доказывающим флюидную природу электричества.
К этому времени О. Френель (1788-1827) показал, что свет распространяется не как продольные, а как поперечные волны. В 1887 г. Г. Герцу удалось построить эксперимент. Свет в пространстве между электрическими зарядами распространялся поперечными волнами со скоростью 300 тыс. км/с. Это позволило ему говорить о том, что его эксперимент устраняет сомнения в тождественности света, теплового излучения и волнового электромагнитного движения.
Этот эксперимент стал основой для создания электромагнитной физической картины мира, одним из приверженцев которой был Г. Гельмгольц. Он полагал, что все физические силы, господствующие в природе, должны быть объяснены на основе притяжения и отталкивания. Однако создание электромагнитной картины мира столкнулось с трудностями.
1. Основным понятием механики Галилея - Ньютона было понятие вещества,
имеющего массу, но оказалось, что вещество может обладать зарядом.
Заряд - это физическое свойство вещества создавать вокруг себя физическое поле, оказывающее физическое воздействие на другие заряженные тела, вещества (притяжение, отталкивание).
2. Заряд и масса вещества могут иметь разную величину, т. е. являются дискретными величинами. В то же время понятие физического поля предполагает передачу физического взаимодействия непрерывно от одной его точки к другой. Это означает, что электрические и магнитные силы являются близкодействующими силами, поскольку в физическом поле нет пустого пространства, не заполненного электромагнитными волнами.
3. В механике Галилея - Ньютона возможна бесконечно большая скорость
физического взаимодействия, здесь же утверждается, что электромагнитные
волны распространяются с большой, но конечной скоростью.
4. Почему сила гравитации и сила электромагнитного взаимодействия действуют независимо друг от друга? При удалении от Земли сила тяжести уменьшается, ослабевает, а электромагнитные сигналы действуют в космическом корабле точно таким же образом, как и на Земле. В XIX в. можно было привести столь же убедительный пример без космического корабля.
5. Открытие в 1902г. П.Лебедевым (1866-1912) - профессором Московского университета - светового давления обострило вопрос о физической природе света: является ли он потоком частиц или только электромагнитными волнами определенной длины? Давление, как физическое явление, связано с понятием вещества, с дискретностью - точнее. Таким образом, давление света свидетельствовало о дискретной природе света как потока частиц.
6. Сходство убывания гравитационных и электромагнитных сил - по закону
«обратно пропорционально квадрату расстояния» - вызывало законный вопрос: почему квадрат расстояния, а, например, не куб? Некоторые ученые стали говорить об электромагнитном поле как об одном из состояний «эфира», заполняющего пространство между планетами и звездами.
Все эти трудности происходили из-за отсутствия в тот период знаний о строении атома, но М. Фарадей был прав, говоря, что, не зная, как устроен атом, мы можем изучать явления, в которых выражается его физическая природа. Действительно электромагнитные волны несут существенную информацию о процессах, происходящих внутри атомов химических элементов и молекул вещества. Они представляют информацию о далеком прошлом и настоящем Вселенной: о температуре космических тел, их химическом составе, расстоянии до них и т. д.
7. В настоящее время используется следующая шкала электромагнитных волн:
радиоволны с длиной волны от 104 до 10 -3 м;
инфракрасные волны - от 10-3 до 810-7 м;
видимый свет - от 8 10-7 до 4 10-7 м;
ультрафиолетовые волны - от 4 10-7 до 10-8 м;
рентгеновские волны (лучи) - от 10-8 до 10-11 м;
гамма-излучение - от 10-11 до 10-13 м.
8. Что касается практических аспектов изучения электрических и магнитных сил, то оно осуществлялось в XIX в. быстрыми темпами: первая телеграфная линия между городами (1844), прокладка перового трансатлантического кабеля (1866), телефон (1876), лампа накаливания (1879), радиоприемник (1895).
Минимальной порцией электромагнитной энергии является фотон. Это самое малое неделимое количество электромагнитного излучения.
Сенсацией начала XXI в. является создание российскими учеными из г. Троицка (Подмосковье) полимера из атомов углерода, который обладает свойствами магнита. Обычно считалось, что наличие металлов в веществе ответственно за магнитные свойства. Проверка этого полимера на металличность показала, что в нем нет присутствия металлов.
