Är sambandet mellan elektricitet och magnetism tillräckligt utrett?

Vet du vad. Vi gör såhär istället. Du har rätt. Fält finns inte.

Slutdiskutera och carllarsen har rätt.

Så slipper vi se denna tråd mer.

Javisst, det är också ett sätt att hantera problem på. Stick huvudet i sanden och låtsas att dom inte finns. Förtig problemen. Diskutera inte problemen. Lägg ner forumet.

Om du inte vill diskutera, vad gör du då här?
Har du ingenting att tillföra diskussionen?

Du har uppenbarligen inte förstått vad en diskussion går ut på om du tror att jag vill ha "rätt" i vad jag säger. Det är inte en fråga om vem som har rätt eller fel. Förstår du inte det? Det viktiga är att diskussionen är konstruktiv och leder till något.


EDIT: Alltså, OM FÄLT INTE FINNS - vad är det då som finns?

Jag har ju beskrivit att man inte tänker i termer av kraftöverföring längre, det är ett gammalt koncept som passar bäst i ren newtonsk mekanik. Och det är svårt att beskriva fältteorier på ett vettigt sätt i den formalismen eller det språket, men med andra formalismer går det utmärkt, och vi förstår hur det funkar.

Vi formulerar hur fält interagerar med andra fält eller med partiklar, genom att skriva ner en s.k. lagrange-funktion. Så för att beskriva EM skriver vi ner en viss sådan funktion, som är L=-F^F/4 där ^ är s.k. wedgeprodukt och F är den elektromagnetiska fälttensorn. Varför ser sen den funktionen ut som den gör? Det finns vissa allmänna argument om naturlighet, symmetrier och renormalisering osv., alla för tekniska för att jag vill förklara dem för någon som inte kan ens det grundläggande språket, men egentligen vet ingen: det finns en oändlig uppsjö med olika möjliga fältteorier och ingen vet varför naturen verkar ha valt just denna. Det blir en fråga om varför våra naturlagar är som de är, vilket är utom räckvid för dagens fysik. Folk klagar på att strängteorin har så många olika lösningar och inte kan förutsäga något, men jag tycker det är lite löjligt: vanlig kvantfältteori är mycket värre, det finns oändligt många olika teorier och ingen vet varför vi har just en viss teori.
Du verkar verkligen inte förstå vad som skrivs i tråden. Fält är en förklaringsmodell, krökt rumtid är en förklaringsmodell, krafter är en förklaringsmodell: vi vet inte om någon av dessa saker är fundamentala. Därför är det dumt att hänga upp sig på om något "finns i verkligheten" bara för att begreppet i ditt huvud verkar lite mindre "fysikaliskt" än andra begrepp. Om du sen vill förstå hur fältet funkar, plocka upp valfri bok om EM och läs på lite.
Bra fråga. Jag tror vi behöver en generalisering av fältbegreppet eller något sånt. Dvs. en fundamental beskrivning av naturen klarar sig nog inte med ett ändligt antal fundamentala fält, utan man kanske behöver en oändlig mängd olika fundamentala fält parametriserade av någon högre symmetri. Detta är såklart rena spekulationer men är delvis motiverat av strängteori där en given sträng kan svänga på oändligt många sätt och en del resultat pekar på att existensen av detta oändliga "torn" av tillstånd är viktigt för att teorin ska fungera. Sen finns det också intressanta resultat där man beskriver allt genom en 11-dimensionell kvantmekanisk modell, utan fält, och sen visar att denna beskrivning innehåller en hel uppsjö med lägre-dimensionella saker som kan beskrivas genom fältteori. Detta kallas matrix-teori och är en av de föreslagna sätten att studera den mystiska M-teorin. Kan inte säga att jag fattar mycket om matrix-teori men det verkar ganska häftigt att man kan få strängar och fält från en rent kvantmekanisk modell.

Jodå, jag förstår nog att fält är en förklaringsmodell, och att det är den bästa modellen vi har som låter oss beräkna och mäta fälten.

Problemet är naturligtvis kraften, som också är en förklaringsmodell, som fältet anses förmedla. Den kan man ”trolla” bort med lagrangefunktioner, eller som Einstein med krökt rumtid när det gäller gravitationskraften, och få en annan förklaringsmodell.

Även om jag inte kan föreställa mig ett krökt rum (rumtid) så tilltalar den förklaringsmodellen mig mer eftersom den ”trollar” bort gravitationskrafterna i sig. Det är alltså en alternativ förklaringsmodell och anledningen till att vi fortfarande pratar om gravitation är att det blir enklare, rent praktiskt, att räkna med och tala om krafter, som om det verkligen fanns ett gravitationsfält.

Einstein lyckades alltså ”trolla” bort gravitationsfältet med sin förklaringsmodell.

Men gravitationsfältet är inte det enda fält som förmedlar krafter, som bekant, och jag skulle gärna vilja se en liknande förklaringsmodell som även trollar bort de elektromagnetiska krafterna och kärnkrafterna. Är det också en egenskap hos rummet som ger en illusion av krafter?

Om inte fälten finns, vad finns då? Rummet finns ju där, och rummet tycks ha mycket märkliga egenskaper som vi inte förstår ännu.

Det är märkligt att vi vet så mycket som vi redan gör, all vår kunskap är uppbyggd på fältens existens, som om det verkligen fanns kraftfält i naturen, men vi kan inte förklara hur dom kan finnas, och i princip vet vi ingenting alls mer än hur fälten uppträder.

Jag vet inte om jag lyckas förklara mig tillräckligt bra?

Det är ett svårt ämne och lätt att bli missförstådd, men i huvudsak är det fältet som förklaringsmodell som jag ifrågasätter.

Jag noterar att du undvek att svara på mina frågor; hur ”fältet interagrar med energi” och vilken sorts ”energi” det är frågan om? Varför? Är det bara en klyscha utan egentlig betydelse? Vad menas med att någonting interagerar? Hur då?

Det spelar ingen roll om fält finns eller ej. Finns tal? Var ser du derivatan? Finns den också?

Som diskuterats i andra trådar så är Einsteins allmänna relativitetsteori ingenting annat än en fältteori. Metriken som beskriver rummets krökning är ett fält och allmän relativitetsteori beskriver hur metriken beter sig och kopplar till andra fält. Så Einstein trollar inte bort gravitationsfältet, han ger bara andra regler för hur det beter sig än vad Newton gav.

En svårighet med att direkt se de andra krafterna som egenskaper av rummet är att de inte är universella på samma sätt som gravitationen. Gravitationen påverkar alla partiklar på samma sätt, det är därför vi kan se den som en egenskap hos rummet som alla partiklar färdas genom. Elektromagnetism å andra sidan påverkar bara partiklar med laddning; neutrala partiklar kan åka genom hur starka EM-fält som helst utan att påverkas alls. Det finns dock försök i denna riktning som använder sig av extra, små dimensioner, vilket kallas för Kaluza-Klein modeller. Vi har dock inte sett något som tyder på att extra dimensioner finns än.

Vi kan väl inte förklara hur någonting kan finnas? Fysiken handlar just om att beskriva hur verkligheten beter sig; inte att svara på den filosofiska frågan "hur kan X finnas?". Om vi vet hur fälten beter sig och kan beskriva detta matematiskt, vad är det vi inte förstår? Frågan om hur fälten kan finnas är ganska meningslös, samma fråga kan ställas om vilket koncept som helst. Hur kan rummet finnas? Hur kan partiklar finnas? Har du några bra svar vill jag gärna höra dem.

Okej, förstår det men förstår inte varför? Du verkar ha fått för dig att fält är "sämre" eller "mindre fysiska" än säg krökt rumtid eller kraftbegreppet, men jag fattar inte varför du tycker det. Tycker inte du har kommit med några bra argument heller. Det är ett empiriskt faktum att fältbeskrivningen stämmer väldigt bra med våra mätningar och observationer, alltså är det en bra förklaringsmodell. Svårare än så är det väl inte? Fysiken är en empirisk vetenskap, när allt kommer till kritan. Sen kanske det inte är den ultimata modellen, men det vet ingen och är inte vad jag hävdar.
Okej, beroende på vilken nivå man vill lägga diskussionen finns det olika svar. Låt oss vara klassiska för enkelhets skull. EM-fältet interagerar på ett visst sätt på laddade partiklar, med detta menar jag att om en laddad partikel kommer farande och kommer in i en region med ett elektriskt fält, så kommer partikeln ändra bana och fältet i området kommer ändras på ett visst sätt. Exakt hur detta sker beskrivs av Maxwells ekvationer.

Gravitationsfältet (metriken som beskriver den krökta rumtiden, om du så vill) interagerar på ett visst sätt på energi och rörelsemängd. Detta beskrivs av Einsteins fältekvationer. Om man vill vara teknisk beror gravitationsfältet på den s.k. stress-energi tensorn som kombinerar informationen om energi och rörelsemängd i ett enda objekt. Vilken typ av energi: "all typ". Det finns ett specifikt sätt att räkna ut stress-energi-tensorn. Så det jag skriver är inte en klyscha utan har precis betydelse, det är bara lite tekniskt.

Du låter ungefär som Aristoteles när han förklarar att den naturliga rörelsen är neråt. Allting faller till marken och det bara är så. Det går inte att ifrågasätta och är meningslöst att undersöka närmare. Man måste bara acceptera att det är så. Punkt slut.

Einstein sa att det finns inget gravitationsfält i naturen som Newton har beskrivit det, utan är en effekt av den krökta rumtiden. Inga krafter verkar på Jorden i sin bana runt Solen. Är inte det till att trolla bort gravitationskraften kanske? Nu är ordet ”trolla” inte tillämpligt i sammanhanget men du förstår väl vad jag menar?

Javisst är det en fältteori. Inte ens Einstein kunde frigöra sig från begreppet fält, därför vi har inget annat bra sätt att beskriva fälten matematiskt. Vi fortsätter att prata om krafter och gravitation därför att det är tillämpligt, går att behandla matematiskt enklare. Det är liksom två sidor av samma sak.

Det elektromagnetiska fältet har väl också oändlig utbredning, liksom gravitationsfältet, men verkar inom kortare avstånd bara, om man nu bortser ifrån att det bara påverkar laddade partiklar. Ett elektriskt fält bör ju påverka laddade partiklar även på långt avstånd, och kraftpåverkan kan vara hur liten som helst, men den bör ju finnas där hur liten den än är. Detsamma gäller ju även kärnkrafterna.

En enda partikel med massa bör ju påverka alla andra partiklar med massa i universum på ett individuellt sätt som är mycket exakt, och beror på partiklarnas massor och deras avstånd, liksom det omvända att en partikel påverkas av alla andra i universum enligt superpostionsprincipen.

Om det nu inte finns ett ”kraftfält” som förmedlar informationen om var partiklarna befinner sig leder det till en svindlande tanke, att partiklarna har annan information om var de andra befinner sig och det hela blir alltför komplext för en mänsklig hjärna att förstå. Det måste ju pågå ett ständigt informationsutbyte som sker utan att någon tid förflyter alls, och det blir obegripligt.

Vi kan inte förklara hur något kan finnas, säger du.

Men är det inte det som vi försöker förstå då?
Vi kan ju t ex förklara hur en människa har uppstått genom evolutionen, någorlunda begripligt i alla fall. Men vi kan inte förklara hur ett fält kan finnas, ännu, kanske man skulle tillägga.

Strävar inte människan att bli herre över naturlagarna kanske?
Att kunna upphäva tyngdlagen?
Lite tillspetsat kanske.

Vi kan i alla fall FÖRSÖKA förstå, och inte slå oss till ro med att vi aldrig kommer att förstå någonting.

Så, som jag sa, Einstein ersatte Newtons gravitationsfält med sitt eget gravitationsfält, som följer andra lagar.
Alltså, baserat på detta resonemang har du ett utmärkt argument för fältets existens! Det är just för att vi inte vill ha ett oändligt snabbt informationsutbyte (vilket motsäger speciell relativitetsteori) som vi gillar fältbegreppet.


Min poäng är att frågan om hur fundamentala saker "kan finnas" är en filosofisk fråga som inte fysiken kan svara på. Vi kan förklara hur icke-fundamentala ting kan uppstå genom att beskriva det i termer av mer fundamentala saker, men någonstans går detta inte längre. Så kanske kan vi någon dag förklara fältens existens i termer av något mer fundamentalt (strängar?) men då kommer vi bara flyttat frågan en nivå och du kommer kunna fråga "men hur kan X finnas?" istället. Förstår du vad jag menar?

På en annan nivå så följer existensen av fält ur speciell relativitetsteori och kvantmekanikens axiom (se t.ex. Weinbergs QFT volym 1, "lite" svår och teknisk dock). Man blir tvingad av Poincare-symmetrin att ta kvantiserade fält som de grundläggande "objekten", så i den mening förstår vi varför vi har fält: men förklaringen är i termer av kvantmekanik och symmetrier hos naturen och vi har ingen aning om varför dessa är där.

Fast där säger han hur någonting är. Jag säger inte hur någonting är, bara hur det kan förklaras.

Jo det går att ifrågasätta. Men då får man ha något bättre att komma med. Just nu finns det ingen som har hittat på en bättre förklaring än den som finns. Därför är det den bästa förklaringen som gäller, oberoende om av fält finns eller ej.

Du säger dock att fält inte finns och att förklaringen i princip inte räcker. Jag vill påstå att vi kommer aldrig att hitta en förklaring som räcker. Det kommer alltid att finnas en bättre. Det enda vetenskapen egentligen gör är att hitta bättre och bättre förklaringar hela tiden.

Sedan invänder jag mig emot något mer du säger, nämligen att "finns fältet då?". Du verkar ju tydligen inte lika tveksam på om multiplikation eller tal finns. Varför är du då så tveksam på om fält finns?

Du är bara oretorisk nu och jämför mig med något som jag inte är.

För övrigt så verkar du söka en förklaringsmodell som är olik den som ges. I regel brukar man tala om tre modeller av förklaringar. Om vi är intresserad av metavetenskap finns det mycket litteratur kring detta. Hur som helst.

Kausalförklaringar
Funktionalförklaringar
Ändamålsförklaringar

är tre vanliga modeller för att förklara fenomen. Du verkar inte acceptera att funktionalförklaringar är bra nog. Det finns många andra som håller med dig, du är alltså inte ensam. Dock används det flitigt inom alla vetenskaper utom matematik. Sedan finns det många, däribland jag, som inte anser matematik som en vetenskap. Men det är en annan femma.

Exempel på en funktionalförklaring:
Fråga: Varför har Giraffer långa halsar?
Axiom/Utgångspunkt: Evolutionsprincipen
Förklaring: Giraffen har lång hals för att nå upp till de högsta löven.

En till funktionalförklaring:
Fråga: Varför ändrar ljuset riktning då det byter medium med olika optisk täthet?
Förklaring: Snells lag

Många ser dock Snells lag som en kausalförklarande modell. Men det är den inte. Samma gäller U = RI.

Fortfarande:
Varför bryr du dig om fält finns när fält förklarar hur naturen beter sig? Finns energi då? Energi är faktiskt också påhittat rätt av precis som entropi. Energin är inte konkret och kan inte tas på, det är bara ett begrepp som är utvecklat för att tala om hur processer sker i någon mening och för att konkretisera mängder. Allt för mycket som du vet är självklarheter egentligen. Jag undrar bara varför du ifrågasätter vissa självklarheter och inte andra.

För mig är begreppet energi ganska konkret och klart definierat som antingen kinetisk energi eller potentiell energi, och energi finns naturligtvis. Men för att förstå energin fullt ut måst aman också förstå fältets natur, och det gör vi inte.

Det har kanske ingen betydelse för dig om fält finns eller inte, men för mig har det faktiskt en betydelse.

Jag har inte sagt att det inte finns några fält, jag har bara ifrågasatt om de verkligen finns.

Förresten, så har du fel angående giraffen, den har inte lång hals för att nå upp till de högsta löven, utan därför att huvudet sitter så högt uppe! (skämt)

Är inte rumtiden krökt då, som Einstein sa?
Därför att om rumtiden är krökt, då finns ju inte gravtationsfältet, eller hur?
Vi kan väl bara prata om gravitationskraft i ett euklidiskt rum?