关于场与实物关系的一种探索

刘朝建

摘 要：本文从唯物主义辩证法的角度，对场和实物的关系进行了分解与重构，指出场和实物是不可分割的整体，实物是场赖以存在的主体，而场是实物不可或缺的组成部分，是实物固有的一种自然属性。

关键词：场；实物；场速不变假设

中图分类号：O412.3

“世界是包括一切的整体，它既不是神或人创造的，它总是按规律燃烧，按规律熄灭的永恒的活火。”

——赫拉克利特

自然界的物质是整体统一的，是相互作用和相互运动的，正如机械运动是实物（物体）的机械运动，实物是机械运动的主体，而机械运动是实物不可或缺的一种组成，一种自然属性，哪么实物之间的相互作用一一场，它应该是一种可以独立存在的物质，还是与实物是一个统一的整体，是实物的组成部分，是实物必然存在的，不可或缺的一种性质或功能？

现代物理学普遍地认为场和实物一样，是具有独立实在性的物质，这种认识是来源于一种机械的、静止的、线性的、形而上学的思堆方式，即两个不相接触的物体相互作用必定需要通过某种媒介（物质）才能实现，而不是将物体之间的相互作用看成是物体本身就应该具备的，不可或缺的，必然拥有的一种功能和属性，这种认识割裂了场和实物之间的关系，忽略了场和实物之间存在的一个相互依存的关系，它们是不可分割的整体，即场是实物的场，是实物之间的相互作用，而实物则是拥有场的实物，实物之间是必定存在相互作用的。

首先，场是实物的场，没有实物也就没有实物之间的相互作用，也就谈不上场的存在，特定的场总是和特定的实物相联系，正如万有引力是地球的引力场，太阳引力是太阳的引力场，一个特定的电场必定是某个特定带电体的电场，而场作用的大小、强度也是由实物的量和实物之间的相对距离来决定，比如，引力的大小与实物的质量成比，而与实物之间距离的平方成反比，而电场力的大小则与带电体的电量成正比，与带电体之间距离的平方成反比。在现实世界中，不存在只有场的存在，而没有作为载体的实物的场，如果这样的场存在，哪么一个物体在没有其它物体作用下，物体的运动状态就会发生改变，哪么我们整个现有物理学的力学规律与定律将被重新改写，我们现有的力学定律和能量守恒定律将会被推翻。

光和电磁波都是由实物产生，它们也可以由实物吸收而消失，在这个过程中，场和实物并没有发生改变，改变的是实物的能量状态，因此，光、电磁波和静电磁场一样。它们都是电磁场作用的不同表现形式，而不是某种脱离了实物，能够独立存在的场。实物是具有独立实在性，我们可以将实物从一个实物中分离出来，比如将一个电子从原子中分离出来，但是我们不可能将场从一个实物中分离出来，正如我们不可能将万有引力从地球中分离出来，不可能将一个电子的电场从电子中分离出来，场对实物的这种依赖，不可分割的关系表明场不具有象实物一样的独立实在性，因此场也不可能看成象实物哪样具有独立实在性的物质，而应该看成是象机械运动一样，是实物应该具有的一种组成，功能和自然属性。

实物也是拥有场的实物，地球有万有引力，太阳有太阳引力，而一个电子也拥有属于自己的电场，如果一个实物没有场的存在，哪么这个实物就不会和现实中的其它实物发生相互作用，也就不会改变其它实物的运动状态和能量状态，没有运动状态和能量状态的变化也就不会产生能够被我们感觉所感知，能够被我们检测仪器能够检测的物理信号，没有能够检测，感知的物理信号存在，哪么我们怎么能确定这样的实物是存在还是不存在的，这种实物具有何种物理特性。现有的物理体系都是建立在对自然的观察和实验基础上。建立在对自然观察和实验所获现象和数据的分析和论证的基础上，现像和数据的提取的前提是有物理信号的产生，而正是对这些物理信号存在的分析和论证才建立起了整个物理学现代理论体系的大厦，能够被感知，能够被检测才能成为现代物理学能够研究的对象。而能够被仪器检测，能够被我们感觉感知的前提，哪就是被检测的实物能够作用于我们的仪器和感官，并使之发生某种运动状态和能量的变化，从而形成物理信号，因此，现代物理学所研究的实物必定是能够与其它实物能够相互作用的，即是拥有场的的实物，哪种不能够与其它实物相互作用的，即没有场的实物（如果它是真实存在的话）是现有物理方法、手段、体系所不能认识和理解的，这样的物质在哲学上被称为“自在之物”。這里存在一个有趣猜想：是否存在一个与我们现实物质世界不发生相互作用而自存体系另一个平行的物质世界，由于与我们的现实的物质世界不存在相互的作用，而不能被我们所感知，检测、认识。

综合上述，我们不难发现，场和实物是一个统一的整体，它们之间存在不可分割关系，正如实物的机械运动和实物的关系哪样，即实物是机械运动的载体和主体，而机械运动是实物存在的一种固有的、自然的属性。实物之间的相互作用一一场也理应当是以实物为载体和主体的，也应当是实物所固有的一种自然属性，而不是一种具有独立实在性的物质，在曰常生活中，我们经常用形状、大小、颜色来表述物体属性，在这里颜色显然是物体属性，而不是一种物质，而颜色就是物体表现出的电磁场特性。电子之所以称为电子是因为电子拥有电场，如果没有电场它还是电子吗？因此，从某种意义上来讲，对实物而言，机械运动和场是比形状、大小更为本质的自然属性。场是实物所固有一种自然属性，能够使我们对场的特性和物质世界产生新的理解和认识。

实物之间的相互作用不是实时的，而是存在时间上的滞后，我们可以将这个滞后时间称为场的传播时间，一种合乎逻辑的观点，场的传播时间与实物之间在空间中的几何距离有关，距离越远，场的传播时间越长，距离越近，需要的传播时间越短，即有场的传播时间与场传播几何距离成正比，因此，我们有场速不变假设，或称为场速恒定假设，也就是场的传播距离与场的传播时间成正比，其比值一一场速是不变的恒定值。在真空中，光传播的几何距离（光的几何路程）就是光程，因此对电磁场有光速不变（或恒定）原理，即光程与光的传播时间成正比，其比值为恒值，其大小由真空的电介值与磁导率决定。正因为光程与光的传播时间成正比，其比值为恒值，所以在经典光学理论中，是通过计算光学器件在空间中的几何距离，再由此计算光的几何路程、光程，从而计算出光的传播时间。只有正确认识场和实物之间的关系，才能使我们能够更加深刻地、本质地认识光的运动、光速不变原理以及光速的物理性质，才能使我们正确认识光的运动、光速与实物机械运动、机械运动的速度的本质区别。并不是所有场都与真空的电介质与磁导率有关，因此，我们有理由相信，有可能存在比光速快或比光速慢的恒定场速，光速恒定也许并不是唯一恒定的场速。

实物之间相互作用——场是实物固有的自然属性，它表明自然界中的实物并不是孤立的、静止存在，无论距离多么遥远，它们都是相互联系、相互作用的，只是这种作用大与小，强与弱的区别，因此，我们才能够看见、认识远达上百亿光年的星系。不同种类、性质的场将它们的实物交织在一起，构成了我们这个从微观到宏观，此起彼伏，生灭变幻，复杂多样、有机统一的物质世界。

参考文献：

[1]程守洙，江之永主编.普通物理学.高等教育出版社.

[2]高政祥主编.原子和亚原子物理学.北京大学出版社.

[3]彭恒武，徐锡申主编.理论物理基础.北京大学出版社.