«Поле» — один из самых многозначных научных терминов. Его смысл и происхождение уточняет Александр Сергеев.
Недавно собеседник бросил фразу: мол, до сих пор никто не понимает электричества. Я хотел было возразить, но вспомнил, как в восьмом классе спросил учителя физики: что же все-таки такое электрическое поле? «Это особая форма материи», — ответил он штампом из учебника. Я ничего не понял, но задачи про поле решать научился. Такое умение многие физики отождествляют с пониманием, а на философские вопросы о «природе» поля отвечают грубовато-профессиональным «Заткнись и считай!». Может, они и правы, но лексическая связь электромагнетизма с сельским хозяйством не давала мне покоя. В науке нелегко найти термин более многозначный, чем «поле». Даже физики используют его двояко. С одной стороны, это «особая форма материи», передающая через пространство силовые взаимодействия — гравитационное, электромагнитное, ядерное. (По последней физической моде это вообще единственная форма материи.) С другой стороны, полем называют любую распределенную в пространстве физическую величину: домохозяек волнует равномерность поля температур в духовке, а рыбаков — поле скоростей ветра над морем. Это представление позаимствовали математики, слегка его обобщив. У них поле — это функция, заданная на N-мерном пространстве (не пугайтесь — N может быть равно и трем). Если в каждой точке пространства задано числовое значение, это скалярное поле (та же температура), если есть еще и направление, то это векторное поле (как в случае ветра). Бывает, что к каждой точке пространства привязана целая таблица (матрица). Такими тензорными (от лат. tensus — напряженный) полями физики описывают механические напряжения в кристаллах, а также гравитационные поля. Разница между физикой и математикой тут почти стирается. Но математикам словно бы мало этой путаницы, и они еще называют полями особые алгебраические структуры, элементы которых можно складывать и перемножать с соблюдением ряда дополнительных условий. Этим условиям удовлетворяют множества рациональных, вещественных, комплексных чисел. А вот множество целых чисел полем не является, но бывает поле, состоящее всего из двух элементов. Но и это еще не всё. Лингвисты изучают семантические поля — совокупности языковых единиц, объединенных каким-то общим элементарным значением (семой). А философы напоминают, что любое исследование ведется в предметном поле соответствующей науки. Ну, как на предметном стекле в поле зрения микроскопа... Вот с поля зрения всё, похоже, и началось. 7 ноября 1845 года Майкл Фарадей впервые употребил в лабораторном журнале слова «магнитное поле» применительно к пространству между полюсами магнитов. Он не вкладывал в это понятие «силового» значения — для этого у него был термин «магнитные линии силы». Его поле — это скорее место, где наблюдаются интересные эффекты, примерно как звездное поле у астрономов — просто россыпь звезд в поле зрения телескопа или на снимке. Вскоре Максвелл вслед за Фарадеем дал определение: «Электрическое поле — это часть пространства в окрестности наэлектризованных тел, рассматриваемая с точки зрения электрических явлений». И лишь к XX веку электромагнитное поле превращается из особой области пространства (непаханого поля для экспериментов) в самостоятельную физическую реальность, математически описываемую векторными полями. А что же алгебраисты, у них откуда поле? Это совсем другая история... Немецкий математик Юлиус Дедекинд (Julius Dedekind) придумал в 1870-х годах алгебраическую структуру, столь целостную и крепко сбитую, что назвал ее телом (Körper). Но, переводя его труды, американский математик Элиаким Гастингс Мур (Eliakim Hastings Moore) по одному ему лишь ведомым причинам употребил вместо body (тело) слово field (поле). Из английского языка термин перекочевал в русский, а вот у французов алгебраическое поле называется corps (тело), а магнитное — champ (поле). Всё? Нет, есть еще биополе... То есть в физической реальности его, конечно, нет, но в информационном поле Интернета оно порождает мощные бури. Их-то отголоски и докатываются до нас в форме панических сообщений о том, что никто не понимает электричества, пока мы на полях учебника решаем задачи об электрических полях.
