場

場指物體在空間中的分佈情況。場是用空間位置函數來表徵的。在物理學中，經常要研究某種物理量在空間的分佈和變化規律。如果物理量是標量，那麼空間每一點都對應着該物理量的一個確定數值，則稱此空間為標量場。例如：電勢場、温度場等。如果物理量是矢量，那麼空間每一點都存在着它的大小和方向，則稱此空間為矢量場。例如：電場、速度場等。

場是一種特殊物質，看不見、摸不着，但它確實存在。比如：引力場、磁場等。愛因斯坦在狹義相對論中否定以太的存在，但廣義相對論的建立體現了愛因斯坦思想的明顯改變。他指出：廣義相對論“是一種場論”，“如果用常數代替那些描述廣義相對論以太的函數，同時不考慮任何決定以太的原因，那麼廣義相對論以太就可以在想象中變為洛侖茲以太。”愛因斯坦甚至試圖把各種場統一起來，形成一種完美無瑕的理論。場是物質存在的一種基本形式。這種形式的主要特徵在於場是彌散於全空間的。 ^[2] 

在物理學中，場是一個以時空為變量的物理量。場可以分為標量場、矢量場和張量場三種，依據場在時空中每一點的值是標量、矢量還是張量而定。例如，經典重力場是一個矢量場：標示重力場在時空中每一個的值需要三個量，此即為重力場在每一點的重力場矢量分量。更進一步地，在每一範疇（標量、矢量、張量）之中，場還可以分為“經典場”和“量子場”兩種，依據場的值是數字或量子算符而定。

場被認為是延伸至整個空間的，但實際上，每一個已知的場在夠遠的距離下，都會縮減至無法量測的程度。例如，在牛頓萬有引力定律裏，重力場的強度是和距離平方成反比的，因此地球的重力場會隨着距離很快地變得不可測得（在宇宙的尺度之下）。

定義場是一個“空間裏的數”，這不應該減損場在物理上所有的真實性。“場佔有空間，場含有能量，場的存在排除了真正的真空。”真空中沒有物質，但並不是沒有場的。場形成了一個“空間的狀態”。

當一個電荷移動時，另一個電荷並不會立刻感應到。第一個電荷會感應到一個反作用力，並獲得動量，但第二個電荷則沒有感應，直到第一個電荷移動的影響以光速傳遞到第二個電荷那裏，並給予其動量之後。那在第二個電荷移動前，動量在哪裏呢？根據動量守恆定律，動量必存在於某處。物理學家認為動量應該存在於場之中。如此的認定讓物理學家們相信電磁場是真實的存在，使得場的概念成為整個現代物理的範式。 ^[3] 

場的物理性質可以用一些定義在全空間的量描述，例如：電磁場的性質可以用電場強度和磁感應強度或用一個三維矢量勢

和一個標量勢

描述。這些場量是空間座標和時間的函數，它們隨時間的變化描述場的運動。空間不同點的場量可以看作是互相獨立的動力學變量，因此場是具有連續無窮維自由度的系統。場論是關於場的性質、相互作用和運動規律的理論。量子場論則是在量子物理學基礎上建立和發展的場論，即把量子力學原理應用於場，把場看作無窮維自由度的力學系統實現其量子化而建立的理論。量子場論是粒子物理學的基礎理論，並被廣泛地應用於統計物理、核理論和凝聚態理論等近代物理學的許多分支。

場是物質存在的空間。表現為物質時空環境中各種因素的相互作用。由愛因斯坦首先提出。實物和場是物質的兩種基本形態，這個觀點是由蘇聯學者提出來的，是對愛因斯坦的論斷加以改造的結果。空間之所以並非虛空，是由於有場存在。場不同於物質，但也是一種實在。愛因斯坦的論斷在表述上與馬克思主義哲學不相容，由於物質有實物和場兩種基本形態，出現了“場是物質的一種基本形態”的説法。但場不是物質，場是物質發生作用的範圍。在日常語言中，“場”原是指場所、活動地、區域，這是一個空間用詞。“場”論所追求的是四種力（引力、電磁力、弱力、強力）或四種相互作用（引力作用、電磁作用、弱相互作用、強相互作用）的統一，“場”的實際內容是一定範圍內的物理作用。實物和場是不可分割地相互聯繫而存在的。在當代社會科學中，大量引用“場”論的觀點探索事物與環境的關係，出現了“心理場”、“審美場”、“輿論場”等社會科學觀點。

場的一個重要屬性是它佔有一個空間，它把物理狀態作為空間和時間的函數來描述。而且，在此空間區域中，除了有限個點或某些表面外，場函數是處處連續的。若物理狀態與時間無關，則為靜態場；反之，則為動態場或時變場。

場是物質存在的基本形態之一。例如，天地之間的相互吸引是藉助於物質之間的引力場，光和無線電的傳播要藉助於電磁場。場存在於相互作用的物質之間的空間。對場的認識和場概念的確立，反映了人類對物質世界認識和利用能力的提高，是對物質觀的豐富和更新。比如對帶電體之間相互作用的認識，長期以來一直認為是一種超距作用，即一個帶電體對另一個帶電體的作用是直接給予的，不需要中間物質傳遞，也不需要時間。到19世紀初，科學家發現了帶電體周圍的空間具有特殊性，形成了電場概念，明確了一個帶電體對另一個帶電體的作用是通過電場進行的。以後的進一步研究，發現電場也是有能量、動量、質量和速度的，並逐步形成了電磁場理論。電磁場的研究和電磁波的利用把人類帶進了信息時代，而對引力場的研究則為人類遨遊太空提供了理論基礎。 ^[4] 

向量場（也叫做矢量場，vector field）是由一個向量對應另一個向量的函數。

建立座標系(x, y, z)。空間中每一點

都可以用由原點指向該點的向量表示。因此，如果空間在所有點對應一個唯一的向量(a, b, c)，那麼時空中存在向量場中：

F: (x0,y0,z0)→(a,b,c)

例如：

如果質點位於座標原點(0, 0, 0)，則牛頓引力場是一個向量場：

F: (a, b, c)→

物理中，最常用的向量場有風場、引力場、電磁場、水流場等等。

生活中，頭上的每個點對應一個頭發也可以看做一個向量場。

標量場（scalar field）是由一個向量對應一個標量的函數。

如温度場、密度場、濃度場等。 ^[5]