Введение. В физике XIX существовало устойчивое мнение, что явления электричества и магнетизма могут быть поняты полностью только тогда

Глава 1

В физике XIX существовало устойчивое мнение, что явления электричества и магнетизма могут быть поняты полностью только тогда, когда их удастся свести и объяснить механическими причинами, например, упругими натяжениями, давлениями или какими-либо механическими изменениями в окружающей среде. В создаваемой в то время теории Фарадея – Максвелла в качестве среды для передачи электромагнитных взаимодействий использовался мировой эфир, заполняющий все пространство между телами и мельчайшими частицами, из которых эти тела состоят. Надо заметить, что механические модели сыграли в создаваемой теории электромагнетизма вспомогательную роль строительных лесов. В завершенном варианте теории Максвелла, опубликованном в 1873 г. («Трактат по электричеству и магнетизму»), механические модели уже не используются. Более того, атомно-молекулярная теория строения вещества показала, что сами упругие силы появляются в результате электрического взаимодействия между заряженными частицами, из которых построены тела. Т.о., программа сведения электрических сил к упругим механическим взаимодействиям потеряла всякий смысл.

Современная физика оперирует понятием электромагнитного поля, рассматривая его, наряду с веществом, в качестве одного из видов материи. Этот вид материи – электромагнитное поле – обладает энергией, импульсом и может быть охарактеризован другими физическими свойствами. Именно посредством электромагнитного поля осуществляются взаимодействия электрически заряженных частиц и тел. Электромагнитное поле, создаваемое неподвижными или равномерно движущимися частицами, неразрывно связано с этими частицами. При ускоренном движении частиц возникает электромагнитное поле, существующее независимо в форме электромагнитных волн.

Электромагнитное поле изучает классическая электродинамика. Однако для высокочастотных электромагнитных полей становятся существенными их квантовые (дискретные) свойства, а само поле можно рассматривать как поток квантов электромагнитного поля – фотонов. Такие поля описываются квантовой электродинамикой, поскольку классическая теория становится неприменимой.