O conceito de “campo” é pedra angular da Física.
Um campo ou é uma região de influência de alguma interação ou é a substância (filosófica e não quimicamente falando) de que é feito todo o conteúdo do Universo. Temos assim campos elétricos, magnéticos, gravitacionais, nucleares (forte e fraco), gluônicos etc. O campo é uma entidade física real e não apenas uma representação matemática, mas também assim é considerado, sob o aspecto teórico, como um conjunto de objetos algébricos ou geométricos (escalares, vetores, tensores ou espinores) em cada ponto do espaço e instante do tempo. Campo não é matéria, mas possui extensão, energia, intensidade, fluxo, duração, propagação, momentum, spin e vários outros atributos, também associados a partículas materiais. De fato, as partículas são concentrações quantizadas de algum campo, e dele herdam tais propriedades, inclusive descritas por grandezas mensuráveis. Os fótons são quantizações de campo eletromagnético, os grávitons, quantizações de campo gravitacional, os quarks, quantizações de um campo de matéria, do mesmo modo que os leptons. As cargas positivas e negativas são as fontes e os sumidouros do campo elétrico. As massas gravitacionais são as fontes do campo gravitacional.
Linhas de força são só uma forma pictórica de se representar um campo.
Há duas formas de se conceber o campo gravitacional. Pela primeira, a gravitação é uma interação mediada pelo campo gravitacional, sempre atrativo, que emana das massas gravitacionais e atua sobre outras delas, provocando sua aceleração no espaço, considerado sem curvatura. Pela segunda, a gravitação não é uma interação, mas o efeito do encurvamento do espaço-tempo (e não só do espaço) provocado pelas massas gravitacionais, que faz com que as massas inerciais se movam, quando não sujeitas a outras interações, nas trajetórias geodésicas desse espaço-tempo curvo. Esta é a concepção da Relatividade Geral, que se baseia no Princípio da Equivalência entre a inércia e a gravitação, consideradas como o mesmo fenômeno. Assim o campo gravitacional não é uma entidade física que preenche o espaço, mas a própria geometria do espaço-tempo. Os outros campos é que existem entitativamente no espaço-tempo. A gravitação é o próprio espaço-tempo, encurvado pelo conteúdo massivo e energético da distribuição do conteúdo do Universo.
As teorias que pretendem unificar a gravitação com as demais interações, consideram-na como uma interação, enquanto a Relatividade Geral não. O insucesso em se obter tal unificação, até o momento, parece indicar a validade da concepção relativística, que é a opção que abraço, até que seja invalidada.
As linhas de força não são objetos reais, mas apenas representações gráficas dos campos. São traçadas em número proporcional ao fluxo do campo, sendo sempre contínuas e nunca se interceptando, surgindo e findando apenas nas fontes do campo. O fator de proporcionalidade é arbitrário, mas o número de linhas por unidade de área a elas perpendicular é proporcional à intensidade do campo. Mas elas não são fios que exercem o puxão ou o empurrão de um corpo sobre o outro. Portanto não há nada material nelas. A ação do campo se dá diretamente entre ele e o atributo do corpo que lhe é sensível (carga ou massa, por exemplo). O campo elétrico, de certa forma, mergulha nas cargas existentes nas partículas e como que as suga ou empurra, conforme o sinal. De fato, as cargas podem ser consideradas tão somente como os locais de surgimento ou terminalidade do campo elétrico, não se constituindo em entidades de direito existencial próprio. O Universo todo, eletricamente falando, é uma teia de campo que surge e termina nas cargas existentes. Como a matéria como um todo tem a mesma quantidade de cargas positivas e negativas, os campos elétricos surgem e findam, em geral, dentro dos próprios átomos, só se extendendo exteriormente quando há ionização, o que ocorre no interior de estrelas e em nebulosas muito densas.
O campo gravitacional é diferente, pois só há um tipo de massa (positiva, mesmo para a antimatéria) e a gravidade só atrai. Assim o campo gravitacional se extende por todo o espaço do Universo, tudo atraindo tudo. Em termos de curvatura, pode-se dizer que a distribuição global de massa e energia determina o modo como o espaço-tempo se curva aqui e acolá, desenhando uma textura borbulhante de curvaturas em torno das concentrações que obrigam os corpos a seguir ao longo das geodésicas em torno delas, que são as órbitas. Um corpo que cai na Terra, está fazendo uma órbita e o peso nada mais é do que a tendência a seguir a geodésica impedida por alguma outra interação que suporte o objeto. Em órbita o corpo fica “sem peso”.
