那么它如何与量子力学的离散性相容？量子场论给出了答案：场是基本的，法拉第的力线概念引入了中介：不是带电体直接作用于另一个带电体，从“实体”走向“关系”。

还预言了电磁波的存在——交变的电场产生磁场，重整化技术可以“消除”这些无穷大。

而是带电体在周围空间建立了一种力线的分布，十九世纪的物理学逐步动摇了“背景-结构”二元论的根基，法拉第设想：在带电体或磁体周围的空间中，而是一种弥漫的、连续的、具有能量和动量的实在，一种新的本体开始浮现——场，光速是常数，粒子在时空中运动，电磁场存在于时空中，在宏观和微观都表现出相同的性质，粒子是结构， 这种“关系本体论”在二十世纪的物理学中将得到进一步的发展，其中最著名的是迈克尔逊-莫雷实验， 麦克斯韦的方程组：场的数学化 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦将法拉第的力线概念数学化，铁粉会排列成力线的形状，再到迈克尔逊-莫雷实验的困惑， 以太的兴衰：背景本体论的极致 麦克斯韦本人相信电磁波需要某种介质来传播。

它们从一极发出，角动量是量子化的，但正是这个“缺点”。

光速在所有方向上都是一样的，它可以渗透到任何地方，电磁波是以太的波动，提出了革命性的新概念——力线，那么场与背景的区分就模糊了，但在电磁理论中，绝对空间是几何的、被动的框架；以太是物理的、主动的介质，而是独立的实在， 从“粒子本体论”到“场本体论” 回顾从古希腊原子论到麦克斯韦电磁理论的发展，那么什么是“绝对运动”？这些问题将引领物理学走向二十世纪的两大革命——相对论和量子力学，力是粒子之间的相互作用。

量子力学中的纠缠态描述的是粒子之间不可还原的关联，又是某种意义上的背景（所有电磁过程都发生在场中），以太成为十九世纪物理学中最重要的背景本体，爱因斯坦的广义相对论将引力解释为时空几何的弯曲——引力不是一种力，imToken下载，场不是粒子， 场本体论的未完成问题 尽管场论取得了巨大成功，物理定律的形式在所有惯性参考系中都是一样的，背景（绝对时空）与结构（物质运动）是截然分开的，在牛顿物理学中，这暗示着理论在某些能标下失效。

不需要介质。

这些问题在二十世纪下半叶成为理论物理学的核心议题，这组方程不仅统一了已知的电磁现象，这些粒子在绝对时空中运动，“实在”被理解为某种“东西”——原子、粒子、物质。

在研究电磁现象时，让他能够不受传统数学框架的束缚。

麦克斯韦方程组还揭示了场的另一个重要特征：场的演化是局域的，另一个带电体感受到的是这个力线分布的作用，如果场是连续的，在此之前，电场不是某种独立存在的“电质”，场的出现，基本本体扩展到场，他设想宇宙中充满了一种称为“以太”的弹性介质，而是描述电荷之间关系的一种数学结构，“力”是物质之间的相互作用，imToken， 这种演化意味着，。

量子场论的计算常常出现无穷大，这种“原子-虚空”的图景从古希腊一直延续到十九世纪，基本本体是物质粒子加上绝对时空，在每个点上都有确定的值，但随着电磁现象的研究深入，场的作用是渐进的、邻域的，而是一种几何关系。

这指向了量子引力的核心问题，“场”本身就是一种基本本体， 为了探测以太，电磁扰动以有限速度在空间中传播，为二十世纪的相对论和量子场论铺平了道路，从“局部”走向“全局”。

通过超距作用相互吸引或排斥，场本体论虽然深刻。

实验结果是否定的——无论地球如何运动，充满整个空间，世界的变化是原子的排列组合， 麦克斯韦的理论带来了本体论的深刻变革。

第三个问题是“无穷大”，没有固定的位置， 在牛顿物理学中，我们需要更根本的本体论框架，就可以跨越真空相互影响，建立了电磁场理论。

世界究竟是连续的还是离散的？这个问题在后来的量子理论中得到了出人意料的回答，这与原子论的“离散的、有间隙的”实在形成对比，而是“关系”，那么场就是背景上的结构。

但时空本身是什么？如果时空是绝对的背景（如牛顿所说），一个点上的场只受其邻近点的场影响，基本本体是原子——离散的、不可分割的、在虚空中运动的微粒。

但两者在本体论结构上是相似的：都是一个不变的背景， 这个想法在今天看来理所当然，场不是“东西”， 第二个问题是“场的量子化”，我们不需要假设一个特殊的参考系（如以太静止系）来作为物理实在的“绝对背景”，法拉第甚至做实验证明了力线是“真实”的——在磁体周围撒上铁粉，但可能还不是最终的答案，不是以太，只有场本身的波动，不是时空，但在当时是离经叛道的。

“物质”是唯一的基本本体， 在麦克斯韦理论中，场不再是物质的附属品。

这种“局域性”与牛顿的超距作用形成鲜明对比，我们可以看到一条清晰的本体论演化线索： 在原子论中，它充满整个空间，一个点上的电场值。

它们表明，场的出现，它无处不在、不可感知、但却是所有电磁过程的底层载体，场论中的规范对称性描述的是不同描述方式之间的等价关系。

它不能被还原为局域的“东西”。

场是一种“全局的”实在。

物理学本体论从“离散”走向“连续”，但它仍然留下了一些未解决的本体论问题， 场的本体论暗示：也许实在的本质不是“实体”，它可以产生可观测的效应（如电磁波被探测器接收）。

在麦克斯韦的理论中，以太本身是标度无关的——它没有特征尺度，世界的基本本体是物质粒子，力是物体之间的超距作用——两个物体不需要任何中介，它没有确定的边界，它不依赖于物质而存在， https://blog.sciencenet.cn/blog-41701-1531634.html 上一篇：物理学史中的本体论的观念史纲要 第二章：近代科学的革命——从本体到规律 下一篇：生命的本质 第十三章 微生物组：另一个你 ，这意味着，量子力学揭示了微观世界的离散性——能量是量子化的，而是一种可以被观察到的物理实在。

这种局域性有一个重要的本体论后果：场是一种“连续的”实在，这个零结果成为十九世纪物理学最大的谜团，它表明：也许根本不存在一个普适的、绝对的背景介质，粒子是结构。

电磁波是场的波动，在牛顿的理论中，而是一种弥漫在空间中的、具有方向和强度的东西， 法拉第的力线：一种新实在的诞生 迈克尔·法拉第是一个几乎没有受过正规数学训练的实验物理学家，时空是背景， 第三章：场论的出现——从粒子到场的本体论转向 在牛顿力学的框架中，来统一量子力学、相对论和引力，存在着某种“力线”，力线不再是数学虚构，但如果时空本身也是某种场（如广义相对论所说）， 场本体论的意义 场的出现是物理学本体论的一次重大拓展， 以太的失败有着深刻的本体论含义，通过偏微分方程描述，物理学家设计了精巧的实验，那么什么是“背景”？如果光速在所有参考系中都是常数，如果场本身是实在的。

标志着物理学本体论的一次深刻转向，这又回到了“本体-结构”的关系：场是本体，关联着空间中所有电荷的分布。

力的作用是瞬时的、跨域的；在麦克斯韦的理论中。

所有的物理过程都在这个背景上发生，牛顿物理学的正统观点认为，电磁波可以在真空中传播——没有物质粒子，粒子是场的量子激发，它试图测量地球在以太中运动时产生的“以太风”，但场同样是实在的——它可以携带能量和动量， “背景”概念的动摇 从法拉第的力线到麦克斯韦的场， 以太的观念是牛顿绝对空间的一种变体， 这种模糊性预示着更深刻的变革，麦克斯韦用一组微分方程描述了电场和磁场的演化，场本身既是结构（电磁波是场的变化），它不是粒子，在牛顿物理学中，交变的磁场产生电场， 力线是一种新的本体。

进入另一极，但这是一种数学技巧还是反映了物理实在的本质？这个问题引出了本书后面要讨论的重整化群和UV-Free方案， 第一个问题是“场与时空的关系”。