С философской точки зрения различие подходов к описанию поля, построенных на напряженности и на потенциале, носит важный методологический характер. Напряженность поля во многом является продуктом эмпирического подхода. Фактически это сила, действующая на единицу заряда. И если наше изучение поля связано исключительно с

170

измерением и сравнением сил, то напряженность является как раз той характеристикой, которой достаточно для поверхностного, но в то же время прагматичного подхода. А потенциал в этом смысле является неким излишним усложнением, требующим напрягать воображение и представлять себе некую абстрактную картину поля.

Но как только мы задаемся целью понять природу и внутренние механизмы действия физических полей, все кардинально меняется. Очень скоро мы начинаем понимать, что известная величина напряженности поля не позволяет нам узнать о нем больше ничего. В то время как функция потенциала дает возможность представить себе полевую среду в виде некой реальной субстанции, распределенной в пространстве с определенной плотностью. А градиент этой функции, описывающий перепады плотности полевой среды в той или иной точке пространства, будет определять величину электрической силы. Более того, при движении зарядов на основе скалярного потенциала можно построить еще и векторный потенциал, который, в свою очередь, позволяет вычислить вектор магнитного поля. А как нам стало понятно в рамках полевой физики, потенциал определяет еще одну хорошо известную эмпирическую величину — массу, а также он оказывается тесно связанным с зарядом. Получается, что вся разрозненная гамма совершенно разных эмпирических характеристик частиц и полей складывается в единую мозаику вокруг всего одной величины — потенциала!

Это обстоятельство позволяет нам сделать важный вывод об особой роли потенциала в описании полевой среды. Теперь мы знаем, с чем связана эта роль. Классический скалярный потенциал оказался инструментом, описывающим плотность невидимой полевой среды, лежашей в основе всех полевых явлений, а также механического движения. Получается, что благодаря функции потенциала мы можем как бы «увидеть» полевую среду, подобно тому, как поверхность моря позволяет нам увидеть воду и ее движение! И именно на основании понятия потенциала Фарадей в свое время смог «увидеть» электрическое поле и построить первую теорию электромагнетизма.