Термодинамические законы

В философском плане  разделение мира на тела и частицы, с одной стороны, и сплошную среду, поле и пустое пространство - с другой, соответствует выделению двух крайних  свойств мира - его дискретности и непрерывности.

Дискретность (или  прерывность) означает - "зернистость", конечную делимость пространственно-временного строения и состояния предмета или  объекта, его свойств и форм движения (скачки), тогда как непрерывность  выражает единство, целостность и  неделимость объекта, сам факт его  устойчивого существования. Для  непрерывного нет границ делимого. 

В математике этим философским  категориям. соответствуют дискретное множество натуральных чисел и непрерывное множество (континуум) действительных чисел. Для точного пространственно-временного описания свойств сплошной среды (и поля) был разработан специальный раздел математики. 

В рамках классической физики дискретные и непрерывные  свойства мира первоначально выступают  как противоположные друг другу, отдельные и независимые друг от друга, хотя в целом и дополняющие  общее представление о мире. И  только развитие концепции поля, главным  образом для описания электромагнитных явлений, позволило понять их диалектическое единство. В современной квантовой  теории это единство противоположностей дискретного и непрерывного нашло  более глубокое физико-математическое обоснование в концепции корпускулярно-волнового дуализма.После появления квантовой теории поля представление о взаимодействии существенно изменилось. Согласно данной теории любое поле является не непрерывным, а имеет дискретную структуру. Например, электромагнитное взаимодействие в квантовой теории поля является результатом обмена частиц фотонами - квантами электромагнитного поля, т. е. фотоны - переносчики этого поля. Аналогично другие виды взаимодействия возникают в результате обмена частиц квантами соответствующих полей. Например, в гравитационном взаимодействии, как предполагается, принимают участие гравитоны (их существование пока экспериментально не подтверждено).

Согласно полевой  концепции участвующие во взаимодействии частицы создают в каждой точке  окружающего их пространства особое состояние - поле сил, проявляющееся  в силовом воздействии на другие частицы, помещенные в какую-либо точку  данного пространства. Первоначально  выдвигалась механическая интерпретация  поля как упругих напряжений гипотетической среды - "эфира". Теория относительности, отвергнув "эфир" как особую упругую  среду, вместе с тем придала фундаментальный  смысл понятию поля как первичной физической реальности.В современной квантовой физике на роль "эфира" может претендовать новый возможный вид материи - физический вакуум. Первые представления о нем дал один из создателей квантовой теории поля английский физик П. Дирак - так называемое "море Дирака". Хотя вакуум мы непосредственно не видим (он прозрачен для электромагнитных излучений и не оказывает никакого сопротивления движению материальных частиц и тел), но все же он может проявляться при взаимодействии с ним тех же частиц или электромагнитных волн (гамма-квантов), обладающих достаточной энергией. Если эта энергия превышает удвоенную энергию покоя, например, электрона, гамма-квант при наличии еще одной частицы (атомного ядра) может, сам исчезнув, породить пару электрон-позитрон, как бы "вырванную" из ^вакуума. Есть и другие свидетельства в пользу физического вакуума.В истории физики за последние 300 лет предложены по крайней мере четыре разные концепции "эфира": абсолютное пространство Ньютона, светоносный эфир Гюйгенса, гравитационный эфир Эйнштейна и физический вакуум Дирака. Насколько оправдается интуиция физиков о существовании в природе особой среды - физического вакуума, покажет только будущее.