場論動力學(一)

前 言

場論動力學是能子源通過在現有場理論的學習上，不斷深入探索和思維整合而出的具有廣泛意義的場論認識觀點。全文內容從現有局域場理論到全域性場的提出，再到場與物質、能量和作用力以及運動的關聯性進行多方位闡述，使物質世界體現了場的絢麗！

場論研究史

一、電磁場

電磁理論是經典物理學的一個重要分支，以麥克斯韋為代表人物。電磁場是電場和磁場的統一體，它在自由時空中以光速向四面八方遞減式傳播，傳播過程中形成橫波傳遞方式的電磁波；電磁場的承載者和傳播者都是光子。電磁理論認為，變化的磁場能激發電場，變化的電場能激發磁場；非均勻變化的磁場可以激發非均勻變化的電場，非均勻變化的電場可以激發非均勻變化的磁場，這樣電場和磁場交替彼此相互激發，形成了一個不可分割的統一電磁場。電磁場可由變速運動的帶電物質產生，也可由強弱變化的電流產生，產生的電磁場是具有能量的一種物質存在形式，它以光速向外傳播形成電磁波。電磁波是電磁場的一種運動方式，也是能量傳遞的一種形式，電磁場只能以電磁波的方式向外傳播，并延伸到整個場空間。電磁場是電磁作用的環境，電磁作用過程只能在電磁場中完成；電磁場對置入其中的相應物質(如電荷、磁體、導電導磁體等等)有力的作用，這種作用是以光子傳遞來完成。

二、引力場

引力場是指場源物質延伸到空間中的一種物質效應，它對進入場中的物質有吸引作用。場源物質是具有質量或質量性能的物質，如天體星球、黑洞等等。不管是經典理論，還是現代物理理論，都認為引力源于質量，所以引力場(重力場源于引力場)源于有質量的物質，特別是各種天體星球。但這里要強調一下，所謂引力是指萬有引力；所謂質量是指實子或由實子形成的物質，它不包括純能量物質。在經典理論框架下，以牛頓的萬有引力定律描述引力相互作用；在相對論理論框架下，以愛因斯坦的廣義相對論場方程描述引力概念，廣義相對論認為引力是一種時空幾何效應。然而不管是經典理論，還是相對論理論，都有一些瑕疵，同時理論與觀察現象也存有一定的偏差；為了彌補理論和事實的差距，現代科學引入暗物質和暗能量的概念。但迄今為止，此二者還在探究階段。

三、張量場

張量場源于代數幾何屬性，其基本內容是這樣的：假如空間中的每一個點的屬性都可以用一個張量來描述，那么以此形成的這個場就是一個張量場。后來張量場概念應用到物理理論的相對論場方程中。廣義相對論引力場方程描述引力場的時空幾何效應，是作為引力場源的能量動量張量的方程。廣義相對論認為，引力只不過是四維時空的一種幾何屬性，是物質質量對時空的曲率體現，即萬有引力是指物質對時空彎曲的一種幾何效應。物質和時空的引力關系式是愛因斯坦場方程：R(μυ) - g(μυ)R/2＝8πGT(μυ)/c^4，這是一個比較復雜的二階非線性偏微分方程，簡單的理解就是物質的分布和其運動狀態與空間彎曲狀況的關系。這種關系告訴我們，空間因物體而彎曲，物體因空間彎曲而沿著測地線運動。

四、量子場論

量子場論基于經典場論。經典場論是建立在經典時空觀上的場理論，場的性質、作用和運動都遵循經典規律和絕對時空觀，如電場場理論。量子場論則是在量子基礎上對經典場的一種大刀闊斧，即把量子理論應用于場，把場看作是實現量子化園地的理論。在量子場中，每一種粒子都有自己相應的場性；在整個四維時空中充滿著各種不同的場，它們互相滲透且相互作用；場的激發態表現為粒子的出現。量子場論同樣也有不足之處，比如發散困難和引力問題等。

以上這些場的理論知識，對物質世界的認識和物理學理論體系的完善，都起到了非常重要的作用，盡管存在一點點的不足，但迄今為止仍是一些難以代替的很好觀點或理論；然歷史的車輪總是不斷地向前滾動，在滾動的前方必將會有一個更美的天空，以奇跡般的絢麗而現。能子源版權，違之必究(包括圖片在內)！

標簽： 量子場論 廣義相對論 幾何效應