Автор известного курса квантовой механики посвящает эту монографию принципиальным вопросам квантовой механики, имеющим фундаментальное значение для понимания этой важной теории. Особое внимание автор уделяет анализу взаимоотношения микросистемы с окружающей ее макрообстановкой, в частности, анализу работы макроскопического прибора. Концепция автора не является общепринятой и общеизвестной, и это делает книгу особенно интересной.
Книга предназначена для широкого круга физиков, теоретиков и экспериментаторов, интересующихся основами современной теории. Она будет также полезна и интересна для философов, занимающихся методологией современного естествознания.
В новое издание внесены дополнения и изменения, учитывающие развитие теории за последние десятилетия. Значительно расширено и углублено изложение теории измерений в квантовой области. Полнее и подробнее освещается форма причинности в квантовой механике. Расширено описание дифракционного рассеяния и оптической модели частиц.
Дано понятие об аналитических свойствах матрицы рассеяния и о полосах Редже. Кратко изложена фейнмановская формулировка квантовой механики, использующая интегрирование по траекториям. Рассмотрена простейшая задача нелинейной оптики. Внесены и многие другие более мелкие изменения; исключены некоторые архаизмы и обновлена литература.
Второе издание книги «Основы квантовой механики», так же как и первое (изданное в 1944 г. под названием «Введение в квантовую механику»), представляет собой, в основном, курс лекций по квантовой механике, читавшихся автором на протяжении ряда лет на физическом факультете Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова.
Естественное развитие этого курса лекций побудило меня внести во второе издание ряд изменении и дополнений.
Существенному изменению подверглась глава, относящаяся к понятию состояния в квантовой механике и к дискуссии о соотношении неопределённостей, где внесена большая ясность. В новом издании книги рассмотрены и подвергнуты критике идеалистические концепции квантовой теории, распространенные сейчас за рубежом. Кроме того, внесенные еще дополнения, вызванные дальнейшим развитием приложений квантовой механики за последние годы.
В этой книге, так же как и в первом издании, я стремился дать начинающему изучать квантовую механику правильное понимание ее физических основ, ее математического аппарата, показать на важнейших приложениях плодотворность этой науки.
Настоящая книга написана одним из ведущих зарубежных физиков-теоретиков Гансом Бете. Она содержит подробное изложение приближенных расчетных методов, постоянно применяемых в квантовой теории атомов и молекул.
Знакомство с этими методами совершенно необходимо физику-теоретику и полезно экспериментатору при интерпретации опытных данных.
Книгу можно рекомендовать студентам старших курсов — физикам (в качестве дополнительного пособия по курсу квантовой механики), а также аспирантам и научным работникам — физикам и химикам.
Лекционные курсы и семинары, проведенные Леонидом Исааковичем Мандельштамом в Московском государственном университете в период с 1925 по 1944 г. (год его смерти), охватили чрезвычайно широкий круг проблем физики — теорию электромагнитного поля, электронную теорию, теорию колебаний, оптику, статистическую физику, специальную теорию относительности и квантовую механику.
Значительную часть этих лекций и выступлений на семинарах удалось восстановить по записям слушателей, а в отдельных случаях — по стенограммам и по собственным конспектам и наброскам Л. И. Мандельштама.
Этот материал составил содержание двух последних томов (IV и V) Полного собрания трудов Л. И. Мандельштама, опубликованного Издательством Академии наук СССР. В настоящее время это издание, включая и оба указанных тома, вышедшие в 1955 г. (том IV) и 1950 г. (том V), сделалось библиографической редкостью.
Лекционные курсы и семинары, проведённые Леонидом Исааковичем Мандельштамом в Московском государственном университете в период с 1925 по 1944 г. (год его смерти), охватили чрезвычайно широкий круг проблем физики — теорию электромагнитного поля, электронную теорию, теорию колебаний, оптику, статистическую физику, специальную теорию относительности и квантовую механику.
Значительную часть этих лекций и выступлений на семинарах удалось восстановить по записям слушателей, а в отдельных случаях — по стенограммам и по собственным конспектам и наброскам Л. И. Мандельштама. Этот материал составил содержание двух последних томов (IV и V) Полного собрания трудов Л. И. Мандельштама, опубликованного Издательством Академии наук СССР. В настоящее время всё это издание, включая и оба указанные тома, вышедшие в 1955 г. (том IV) и 1950 г. (том V), сделалось библиографической редкостью.
Как пишет автор в предисловии, он намеревался «познакомить читателя только с двумя самыми характерными учениями физики XX в.: теорией относительности и квантовой механикой», проследить «путь квантовых и релятивистских идей от их зарождения до нынешнего состояния».
Под «нынешним состоянием» Р. Утияма, известный японский физик-теоретик, имеет в виду теорию калибровочных полей, в разработке которой он принимал самое активное участие.
На первый взгляд вам может показаться, что обладающий небольшой энергией электрон с превеликим трудом протискивается через твёрдый кристалл. Атомы в нем уложены так, что их центры отстоят один от другого лишь на несколько ангстрем, а эффективный диаметр атома при рассеянии электронов составляет примерно 1Å или около этого.
Иначе говоря, атомы, если их сравнивать с промежутками между ними, очень велики, так что можно ожидать, что средний свободный пробег между столкновениями будет порядка нескольких ангстрем, а это практически равно нулю.
Следует ожидать, что электрон почти тотчас же влетит в тот или иной атом. Тем не менее перед нами самое обычное явление природы: когда решетка идеальна, электрону ничего не стоит плавно пронестись сквозь кристалл, почти как сквозь вакуум. Странный этот факт — причина того, что металлы так легко проводят электричество; кроме того, он позволил изобрести множество весьма полезных устройств.
Фейнмановские лекции по физике подходят к концу. Настоящий, восьмой, и следующий, девятый, выпуски, составляющие третий том американского издания, завершают курс и приводят читателя к идеям и задачам современной квантовой механики.
Квантовая механика считается трудной наукой. И это правда: ее методы и понятия еще очень далеки от наглядности. Чтобы рассказать о ней понятно и увлекательно, надо совмещать талант педагога и большой опыт исследователя.
Обычно барьером к изучению квантовой механики служит ее математический аппарат. Чтобы научиться решать квантомеханические задачи, надо знать дифференциальные уравнения в частных производных, свободно обращаться со специальными функциями и уметь делать многое другое.
Вниманию читателей предлагаются конспекты лекций, прочитанных знаменитым итальянским физиком Энрико Ферми студентам Чикагского университета.
Несмотря на большое число опубликованных за последние годы курсов квантовой механики, издание оригинального курса лекций Ферми на русском языке представляется весьма целесообразным. Дело здесь не только в том, что Ферми был выдающимся физиком, сочетавшим в себе одинаково блестящего теоретика и экспериментатора, но еще и в исключительно своеобразном характере этой книги.
Этот курс до нас дошел в виде конспекта лекций, т. е. предельно краткого изложения квантовой механики (включая теорию электрона Дирака), причем содержащего основные математические выкладки полностью. Студенты найдут в этой книге не просто компактный конспект, но и предельно ясный путеводитель по квантовой физике.
Лекторы получат хорошего помощника, указывающего разумные пропорции между различными частями материала и превосходно освежающего в памяти многие детали, обычно требующие расползания в объемистых монографиях. И те и другие — любящие все физики — с интересом смогут следить за ходом одного из крупнейших открытий нашего времени (именно в конспектах это становится особенно зримо).
