Personalment, quan comence a parlar dels camps a estudiants primerencs de Física, els compare (per deformació personal) amb els camps d’arròs del nostre país: en un camp d’arròs, hi ha arròs pertot arreu. De la mateixa manera es parla en Càlcul de camps de pendents o de derivades, o s’introdueixen els camps electromagnètics en Física Clàssica, o aprenem sobre camps materials en Mecànica Quàntica (MQ).
En la física clàssica, la raó principal per introduir el concepte de camp és per construir lleis de la Naturalesa que siguen locals. En efecte, la llei de Coulomb per a les forces elèctriques i la llei de Newton per a les forces gravitatòries impliquen ‘accions a distància’. Això vol dir que la força que sent un electró en front d’un protó, o la força que experimenta un planeta davant d’un estel, canvien immediatament si l’electró o el planeta es mouen en relació al protó o a l’estel amb els quals interaccionen. Aquesta situació és filosòficament insatisfactòria, especialment si els dos objectes estan ben allunyats. I encara pitjor, aquesta predicció de les lleis de Coulomb i de Newton és experimentalment incorrecta.
Les teories de camp de Maxwell i d’Einstein resolen el problema de l’acció a distància fent que les interaccions actuen manera local, mitjançant el valor local del camp elèctric o del camp gravitatori corresponent. El concepte de camp va tindre l’entrada en Física amb Faraday.
És curiosa la història de l’evolució dels conceptes de partícula (com ara l’electró) i de camp (com ara l’elèctric). Newton pensava en la llum com una partícula, i Young la imaginava com una ona. Modernament, la MQ descriu la llum en termes de dualitat ona-partícula: es manifesta d’una manera o d’altra segons quin tipus d’experiment fem, és a dir, segons, quin tipus de pregunta fem a la Naturalesa.
La física actual pren els camps com les entitats fonamentals, i les partícules com a ‘excitacions’ d’aquests camps. De la mateixa manera que el camp electromagnètic (la llum visible, per exemple) pot emplenar un espai, i els fotons són partícules quàntiques o ‘excitacions’ que ‘componen’ la llum, hui en dia imaginem totes les partícules elementals com a ‘excitacions’ dels camps materials corresponents.
Us ha agradat aquest article? Compartiu-lo!