Небольшая книга В. Ф. Леоновой глубоко своеобразна. Она представляет собой одну из первых попыток систематического изложения новой системы термодинамики, существенно отличающейся от общепринятой и по своей логической структуре, и по принципам построения. Характерная особенность этой системы заключается в том, что в ее основе лежит идея о полной тождественности форм представления всех равновесных взаимодействий независимо от их рода.
Специфические особенности взаимодействий разного рода рассматриваются только в связи с необратимостью. Термодинамика обратимых процессов предстаёт как некоторая обобщённая универсальная статика. Это создаёт возможность просто и естественно ввести термодинамические параметры — в том числе и такие, как энтропия, объем, температура, химический потенциал, — столь же естественно определить место в кругу исходных понятий термодинамики.
Предлагаемая читателю книга является результатом совместного труда известных ученых — профессоров физики Н. Марча (Имперский колледж науки и технологии в Лондоне) и М. Тоси (Римский Университет), круг научных интересов которых включает теорию жидкостей.
Приводятся фундаментальные понятия статистической физики жидких систем. Рассмотрены идентификация структуры жидкостей, теоретические методы анализа плазмы, жидких металлов, полупроводников, растворов электролитов и воды, Приводятся динамические аспекты теорий жидкого гелия и критического состояния. Рассмотрена динамика поверхностного натяжения.
Книга представляет большую ценность для специалистов, занимающихся изучением жидкого состояния расплавов и процессов кристаллизации.
В книге излагаются понятия и основы классической термодинамики. Автор избегает преподносить их читателям аксиоматически, в готовом виде, сразу на современном уровне, но стремится знакомить читателей с происхождением и развитием понятий и созданием основ термодинамики.
Книга предназначается для всех, кто хочет не только применять термодинамику, но и понять эту прекрасную науку. Без понимания термодинамики немыслимо развивать ее дальше.
Во второе издание этой книги внесены лишь незначительные изменения по сравнению с первым. Эти изменения коснулись вопроса о применении ультраакустических методов при исследовании газов и жидкостей, вопроса о влиянии дислокаций на механические свойства тел и о значении надмолекулярных структур для понимания строения полимеров.
Кроме того, в книге использована Международная система единиц.
Системой единиц называют совокупность выбранных независимо основных единиц и образованных на их основе, в соответствии с физическими законами или зависимостями между величинами (в их простейшей форме), производных единиц.
Настоящая книга представляет собой учебное пособие, которое должно помочь студентам активно усвоить материал курса термодинамики. В каждой главе кратко излагаются важнейшие необходимые теоретические сведения и приводится большое количество задач и их решения.
Книга рассчитана на студентов и аспирантов, изучающих термодинамику; она будет также полезна преподавателям вузов и лекторам, ведущим соответствующие курсы.
В книге развиваются идеи Гиббса и Пуанкаре о тепловом равновесии механических систем. Хотя идеи Гиббса широко известны, многие из поставленных им проблем не решены до сих пор. Наоборот, глубокие результаты Пуанкаре по кинетике оказались невостребованными и вообще неизвестными специалистам по статистической механике.
Рассматриваемый в настоящей книге круг вопросов группируется вокруг трех связанных друг с другом тем: слабая сходимость вероятностных мер (плотности которых — решения уравнения Лиувилля), иерархия хаотичных динамических систем Гамильтона, теория возмущений ансамбля слабо взаимодействующих подсистем.
Полученные результаты позволяют лучше понять природу необратимого поведения термодинамических систем, дают новую интерпретацию второго начала термодинамики о росте энтропии, а также дают строгий вывод канонического распределения Гиббса, не опирающийся на эргодическую гипотезу.
Текст книги структурирован в виде четырех глав в значительной степени независимых друг от друга. К каждой из глав имеется комментарий и библиография. Добавлены два приложения, в которых рассмотрен случай плотного заполнения пространства дополнительно заданных сохранений — первых интегралов уравнений Гамильтона, а также вопросы в нелинейной динамической системе.
Книга предназначена для математиков, механиков и физиков, интересующихся классическими задачами статистической механики и проблемами обоснования термодинамики.
В настоящее время настала необходимость в создании новых, современных курсов общей физики. Такая необходимость возникла в первую очередь потому, что вместе со стремительным развитием самой физики в еще большей мере возросло ее значение как научной основы быстро усложняющейся техники сегодняшнего дня.
И, кроме того, физика стала могучим примером современного научного мышления, примером, значение которого выходит за пределы своего предмета.
Со времени выхода в свет первого издания этой книги прошло более десяти лет. Несмотря на то, что почти одновременно появилось несколько хороших книг, посвященных тому же разделу курса общей физики, наша книга нашла своих читателей. Об этом свидетельствует быстрое исчезновение книги с полок книжных магазинов, не исключая и букинистических.
За истекшее время мнение авторов о том, каким должен быть курс молекулярной физики в высшей школе, не претерпел существенных изменений, однако в настоящем издании книга частично переработана: некоторые параграфы написаны заново, изменен порядок расположения некоторых других, введены новые параграфы. Эти изменения отчасти вызваны опытом «эксплуатации» книги, отчасти — изменениями, происходящими с течением времени в самой физике.
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.
Посмертно вышедшая работа одного из крупнейших мировых аналитиков — шведского ученого Т. Карлемана, подготовленная к печати его учениками. Автор работал над этой темой в течение нескольких десятилетий. Им были получены важные результаты, относящиеся к вопросам существования и единственности решений уравнения Больцмана, которые и излагаются в данной работе.
Работа представляет интерес для физиков-теоретиков, занимающихся статистической механикой, и для математиков, занимающихся интегро-дифференциальными уравнениями. Доступна для студентов старших курсов и аспирантов физико-математических факультетов университетов и пединститутов.
