Comprensión de alto nivel P: ¿Qué *es* un campo magnético/eléctrico?

Nota: He visto esta pregunta -> (¿ Qué es un campo magnético ?) y aún me gustaría alguna aclaración.

También he visto https://www.youtube.com/watch?v=hFAOXdXZ5TM y https://www.youtube.com/watch?annotation_id=annotation_3566029675&feature=iv&src_vid=hFAOXdXZ5TM&v=1TKSfAkWWN0 y creo que entiendo las implicaciones de Relatividad especial (al menos en un nivel básico).

Para ayudar a aclarar mi confusión, enumeraré algunas preguntas específicas que podrían ayudar a orientar la discusión.

El "campo eléctrico" no es ni masa ni energía, ¿verdad? ¿Es sólo una "fuerza"? No estoy 100% seguro de lo que eso significa... ¿eso simplemente se reduce a "sí, es el comportamiento exhibido a un nivel cuántico que aún no entendemos más allá de eso" o hay alguna construcción de nivel superior aquí? ?

Como, por ejemplo: ¿es el campo vectorial una gran sopa de electrones en movimiento, el vector en ese punto se refiere a la dirección promedio de los electrones en ese punto? (Entonces, los electrones estarían constantemente recorriendo este campo, "chocando"/"arrastrando" cualquier cosa con campos alineados/en conflicto) ¿O es alguna orientación de electrones/átomos en ese punto lo que tiene algún efecto neto al frotarse contra otros? ¿Qué hay en ese punto que ejerce allí la fuerza?

Esto podría ser paralelo al "campo gravitatorio" en el sentido de que no hay una "cosa" en el lugar donde se ejerce la fuerza, pero he oído que eso se explica como una "flexión del espacio-tiempo" que, aunque no lo haré pretender asimilar completamente es al menos satisfactorio para explicar cómo dos cosas pueden interactuar sin ninguna... cosa... que interactúe entre ellas.

Al final del día, todo no está haciendo clic para mí. ¡Cualquier recurso o explicación para ayudar a ese clic sería muy apreciado!

@ACuriousMind ¡Ja! Creo que entiendo de dónde viene, pero aún encuentro razonable la pregunta inicial. ¿Por qué? "Bueno, necesito fundamentar una explicación en algo y si sigues preguntando por qué fundamentarnos, nunca llegaremos a ninguna parte". Pero solo espero tal vez un nivel más profundo que el "tienen este efecto" proporcionado. Por otra parte, esta Q se basa en la suposición de que "un nivel más profundo" está dentro de un alcance razonable. Si, de hecho, no lo es, que el siguiente paso requiere MONTONES de matices y comprensión, supongo que estoy satisfecho como está. ¿Pero es ese el caso? ¡ Alguien por lo menos dígame esto !
Mi desconfianza de que "oh, el siguiente nivel es tan severamente complicado" se deriva de mis aprendizajes previos como laico en física. "Las cosas tienen un coeficiente de fricción". ¿Esperar lo? ¿Cómo es la "fricción" un concepto inherente al universo fundamental? "Oh, es solo una forma de considerar el promedio de todas las pequeñas fuerzas cuando dos objetos básicamente uniformes se frotan entre sí". ¡Oh! Bueno, ¿por qué no acabas de decir eso? <- Ese es el tipo de momento ajá que estoy esperando: que hay algo de nivel ligeramente inferior que haría que todo tuviera (razonablemente más) sentido. ¡Pero tal vez no lo haya!
"Como, por ejemplo: ¿el campo vectorial es una gran sopa de electrones en movimiento?" - Definitivamente no. Si lo fuera, su gran sopa de electrones tendría que ser 1) un medio que ya estaba allí, por el que la onda EM está pasando, o 2) emitidos desde la fuente EM, viajando junto con la onda EM. Sabemos que no es la opción (1) - google "aether" o "Michelson Morely experiment". Sabemos que no es la opción (2), porque la onda EM sale de la fuente a la velocidad de la luz: los electrones no pueden ir tan rápido.

Respuestas (1)

Un campo es un campo: no una fuerza. Una fuerza describe el efecto del campo sobre un "objeto" específico (ver más abajo) acoplado al campo. En el estado actual de la investigación, los campos cuánticos (como el campo de fotones para el electromagnetismo, consulte Descripción de campos B y E de fotones virtuales ) son estructuras fundamentales que no se pueden descomponer ni explicar en términos más simples.

Ahora, un "objeto" está hecho de campos que interactúan (ver ¿ Cuál es más fundamental, Campos o Partículas? ). Por lo tanto, la confusión de "cómo dos cosas pueden interactuar sin interactuar ... cosa ... entre ellas" puede disolverse al deshacerse de la "cosa". Solo hay campos.

El único concepto que veo que es más fundamental que un campo es el espacio-tiempo, ya que un campo es una distribución de valores en el espacio-tiempo. El espacio-tiempo es donde las partes "entre ellos" e "interactuando" de la cita anterior toman algún significado. Pero si el espacio-tiempo es emergente (ver ¿Cómo pueden surgir de la nada el espacio y el tiempo? ), es posible que todo este asunto de los campos sea aún más intrincado de lo que parece.

Como puede ver, buscar la comprensión de alto nivel, como usted pide, es ante todo aprender cómo se relacionan los conceptos entre sí, lo que implica estudiar la física en sus propios términos, donde las relaciones entre el pensamiento, las matemáticas y los experimentos tienen un gusto muy específico, diferente a las matemáticas o la filosofía.

Me gusta esta respuesta, pero tengo una pregunta: ¿qué pasa con la energía? ¿Es fundamental la energía? ¿Un aumento o disminución en el valor de un campo en un lugar determinado significa que ahora hay más o menos energía en ese lugar?
¡Maravilloso! Gracias por la aclaración. No me había dado cuenta de que los campos se consideraban "fundamentales" y no una abstracción de algo (al menos, al nivel de "electrones en movimiento" o cualquier otra cosa similar a "macro").
@mbeckish. Ver ¿Qué es la energía? Respuesta corta a su pregunta: no, la energía no está vinculada a ningún campo de esa manera.
Comprensión de alto nivel P: ¿Qué *es* un campo magnético/eléctrico?
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