Если бы физика была чисто экспериментальной наукой, то ее задача исчерпывалась бы обнаружением и тщательным описанием тех или иных явлений природы.
Например, можно было бы довольствоваться наблюдением и описанием явлений свечения при прохождении тока через разреженные газы.
Такой метод работы в наше время с полным основанием считается неудовлетворительным, тем более, что даже современной технике информации не под силу создать картотеку, позволяющую указать, что будет происходить при заданных условиях в той или иной установке.
Как только ставится вопрос о взаимосвязи явлений, мы вступаем в область теории, которая связывает друг с другом наблюдаемые явления и не только объясняет обнаруженные, но и предсказывает новые явления, основываясь на более или менее непосредственной проверяемых основных гипотезах.
Теория теплоты, как и теория электричества, имеет два аспекта. Феноменологическая теория теплоты — термодинамика — оперирует такими понятиями макромира, как температура, количество теплоты и т. п. Эти величины непосредственно измеримы. Экспериментально установленные законы термодинамики имеют то преимущество, что они не опираются ни на какие гипотезы.
С другой стороны, именно для законов термодинамики, таких, например, как закон возрастания энтропии, чувствуется потребность в более глубоком их обосновании. Это обоснование дает статистическая теория, которая основана на атомистических представлениях и поэтому обладает большей наглядностью.
В теории теплоты нередко бывает полезно взглянуть на существо излагаемого материала с точки зрения того и другого метода, но обычно термодинамическая и статистическая теории излагаются по отдельности. Это вовсе не означает, что между ними имеется непроходимая грань.
Бурное развитие физики в последние десятилетия, состояние и темпы развития техники современного производства, переход на всеобщее среднее образование совершенно изменили расстановку тех педагогических целей и задач, к достижению и решению которых должна стремиться школа и которые должны реализовываться в учебниках. Традиционное стремление дать наибольшее количество различных сведений в учебниках и в преподавании изживает себя.
Более того, погоня за сообщением наибольшей информации, детализацией сведений о всех, хотя и очень интересных и важных новинках быстро развивающейся науки и техники начала наносить ущерб развитию способности учащихся самостоятельно мыслить и применять основные законы физики, умению находить и воспринимать новые знания, рабочещощра в науке. Эта погоня стала создавать затруднения для выпускников средней школы в начале их трудовой деятельности и при продолжении обучения в высшей школе.
С изданием настоящей книги советский читатель получает в русском переводе еще один том «Лекций по теоретической физике» известного немецкого физика А. Зоммерфельда.
Общий характер этой книги не отличается от других томов, написанных им же, где автор не стремится к исчерпывающей полноте и систематическому изложению предмета. Это, пожалуй, в особенно сильной степени относится именно к данному тому, посвященному механике сплошных сред — гидродинамике и теории упругости.
Предлагаемая вниманию читателя книга А. Зоммерфельда посвящена изложению основ термодинамики и статистической физики. Она является пятым, хронологически последним, томом серии «Лекции по теоретической физике» и вышла уже после смерти автора. Зоммерфельд не успел закончить подготовку книги к печати, и это было выполнено Боппом и Мейкснером.
По сравнению с другими томами, которые, как правило, содержали изложение избранных вопросов данной дисциплины, в настоящей книге круг рассматриваемых проблем отличается значительно большей полнотой.
Предлагаемая советскому читателю в русском переводе книга «Оптика» А. Зоммерфельда является четвертым томом его «Лекций по теоретической физике».
Содержание этих лекций составляют основные разделы классической физики, однако их особенность состоит в том, что самые вопросы классической физики рассматриваются не в отрыве от современной физики, а с учетом ее достижений.
Выходом в свет настоящей книги заканчивается издание на русском языке шеститомного курса «Лекций по теоретической физике» известного немецкого физика Арнольда Зоммерфельда, научные исследования которого сыграли большую роль в развитии математической физики и в создании современной квантовой теории.
Третий том Курса содержит разделы физики, быстро развивающиеся в наши дни. Вот почему, кроме правки, носящей характер небольших улучшений, как было сделано в первом и втором томах, здесь потребовалось дописать некоторые разделы.
Добавлен параграф, посвященный квантовым генераторам, включено описание эффекта Мёссбауэра. Эти достижения физики являются весьма многообещающими для техники ближайшего будущего. Физика микрочастиц развивается в настоящее время столь бурно, что последнюю главу книги, посвященную этой проблеме, пришлось написать заново.
В настоящем издании сделан ряд небольших улучшений, имеющих целью оттенить физическую сущность изучаемых явлений.
Изложение ведется в международной системе единиц СИ и в абсолютной гауссовой. Особое внимание уделяется тому, чтобы научить читателя легко и свободно пользоваться выбранной им системой единиц и в случае необходимости без затруднения переходить от одной системы единиц к другой.
Предыдущие три издания были стереотипными с небольшими исправлениями и дополнениями.
Изменение современной программы по физике в школе потребовало пересмотра материала, изложенного в нашем учебнике для вузов, сокращения некоторых вопросов, достаточно подробно изложенных в школьном курсе, и введения за счет этого новых проблемных разделов, возникших и развившихся в последние годы.
При этом общая структура и расположение материала в курсе остались неизменными, как не изменились и принципы изложения отдельных разделов и всего учебника в целом.
