Задолго до появление классического естествознания, в рамках античной натурфилософии сформировалось два подхода к описанию явлений природы: корпускулярный и континуальный. Согласно корпускулярной концепции (самый известный сторонник этой концепции — Демокрит) все состоит из мельчайших неделимых частиц, или атомов; и пустоты. Отдельные невидимые атомы двигаются в пустоте и иногда образуют более-менее устойчивые соединения. Согласно континуальной концепции основой всего является некая непрерывная субстанция, которая не имеет определенных границ и заполняет собою все пространство. Пустоты с точки зрения этой концепции не существует.
Однако в начале XIX в. в оптике были открыты характерные для волн явления дифракции и интерференции, после чего доминирующей стала волновая концепция света. Т. Юнг экспериментально показал, что при прохождении света через систему близкорасположенных малых отверстий в непрозрачном экране свет ведет себя не как прямолинейно распространяющиеся лучи, а как взаимодействующие волны, в результате чего на поверхности, расположенной за экраном, возникает интерференционная картина в виде чередующихся светлых и темных полос. Однако в рамках волновой концепции света существовали трудноразрешимые вопросы. Через что распространяется свет? Свет, как известно, распространяется в вакууме с огромной скоростью, которая равна 300 000 км/с. Значит, гипотетическая среда, через которую он передается, взаимо¬действие, переносимое полем, можно представлять как процесс обмена квантами поля между взаимодействуюшими телами. Например, по закону Кулона, два электрона должны отталкивать¬ся друг от друга. С квантово-полевой точки зрения отталкивание воз¬никает в результате следующих процессов. Один из электронов из¬лучает квант электромагнитного поля — фотон. Распространяясь со скоростью света, испущенный фотон достигает второго электрона и поглощается им. В согласии с принципом соответствия (п. 2.5.3) си¬ла взаимодействия, рассчитанная по квантово-полевому механизму, на больших расстояниях подчиняется закону Кулона. На малых расстояниях квантовая теория предсказывает отклонения от закона Кулона, подтверждаемые экспериментально. Кванты, которыми обмениваются взаимодействующие тела, представляют собой не вполне обычные, а виртуальные частицы. Виртуальные частицы отличаются от реальных тем, что обнаружить их во время существования невозможно.
