Главная цель книги — познакомить студентов прежде всего с основными идеями и методами физики. Особое внимание обращено на разъяснение смысла физических законов и на сознательное применение их.
Несмотря на сравнительно небольшой объем, книга представляет собой серьезное руководство по физике, обеспечивающее подготовку, достаточную для успешного усвоения в дальнейшем теоретической физики и других физических дисциплин.
Книга содержит введение в кинематику квантованных полей и некоторые общие результаты, вытекающие из теоретико-группового подхода. Изложение основано на спинорной алгебре, систематически изложенной в первой части книги. Подчеркнута связь между динамическими уравнениями и неприводимыми представлениями группы Пуанкаре.
Во второй части, после сжатого изложения математической схемы квантовой теории поля, выводится теорема Вайнберга о связи операторов поля с операторами рождения и уничтожения частиц, откуда естественно получаются неприводимые представления Витнера в пространстве состояний системы, групповые операторы спина и спиральности и общие теоремы о возможных квантованных полях.
Настоящее учебное пособие написано на основе курсов лекций по ядерной физике, которые читаются автором в соответствии с учебными программами, действующими в Московском университете.
Материал излагается таким образом, чтобы можно было качественно понять современные экспериментальные результаты ядерной физики без знания квантовой механики, а минимально необходимые сведения о квантовомеханических представлениях даются в книге.
Пособие рассчитано на студентов вузов, изучающих ядерную физику, но не специализирующихся по этому предмету.
Аналитическими методами исследована динамика релятивистского электрона в поле резонансной системы с распределённым взаимодействием. Получено решение уравнения движения, определяющее зависимость фазы электрона от продольной пространственной координаты, начальных условий, амплитуды и фазы поля резонатора.
Показано, что отличительной чертой динамики частиц является асимметрия фазовых траекторий захваченных электронов, которая учтена при изучении эффективности их взаимодействия с волной.
Эти результаты использованы для определения оптимальных условий энергообмена пучка релятивистских электронов с полем резонатора и для оценки величины КПД многорезонаторных усилителей О-типа. Аналитические зависимости сопоставлены с результатами численных расчётов.
Возникновение старейшего отдела оптики, так называемой геометрической оптики, относится к глубокой древности. Уже в «Оптике» Евклида (300 г. до н. э.) содержатся принцип прямолинейности световых лучей и основной закон отражения света. Геометрическая оптика имеет огромное практическое значение, но охватывает сравнительно узкую область световых явлений и носит несколько формальный характер в соответствии со своим названием.
В геометрической оптике не делается никаких предположений о природе света и действие оптических приборов рассматривается как результат отражения и преломления достаточно узких световых пучков.
Лишь в конце XVII в. оформилась как научная дисциплина физическая оптика, исходившая из определенных представлений о природе света и охватывавшая гораздо более широкий круг световых явлений.
Однако сложность световых явлений привела к тому, что одновременно возникли две совершенно противоположные теории света: волновая и корпускулярная. Острая борьба между сторонниками обеих теорий длилась более 100 лет.
Книги Р. В. Поля настолько хорошо известны физикам всего мира — и сложившимся ученым, и учащимся, что никакой вводной формулы знакомства с этим автором не требуется: своеобразие стиля, оригинальность изложения, громадный педагогический и научный опыт ярко отражены в каждой странице, написанной Полем.
«Оптика и атомная физика» представляет собой последний, третий том «Введения в физику»; он замыкает внутренне-согласованный цикл учебников для высшей школы, созданный и десятилетиями обрабатывавшийся и улучшавшийся автором.
В книге излагаются основы метода континуального интегрирования с приложением к широкому кругу задач современной теоретической физики. Построен формализм континуальных интегралов в квантовой механике, квантовой теории поля и статистической физики.
Рассмотрены также попытки построения единой калибровочной инвариантной теории слабых и электромагнитных взаимодействий. Развит единый подход к вычислению низкоэнергетической и высокоэнергетической асимптотик в квантовой теории поля.
Рассмотрены методы описания коллективных вихреподобных возбуждений в релятивистской квантовой теории поля.
Книга предназначена для научных сотрудников, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся по теоретической и математической физике.
В монографии выведены и исследованы уравнения для коэффициентных функций матрицы рассеяния. Разработан метод решения уравнений в евклидовой области с импульсными и пространственными обрезаниями.
Для моделей бозонного поля в двумерном пространстве и для неполиномиальной нелокальной модели получены решения без импульсных обрезаний при бесконечном объеме. Показано, что модели квантовой теории поля в евклидовой области можно рассматривать как гиббсовские системы классической статистической физики.
Любая теория принимает как основные гипотезы требования теории относительности и квантовой теории, поэтому естественно выбрать в качестве единиц ℏ — постоянную Планка, деленную на 2π, и с — скорость света в пустоте.
Это означает, что размерности всех величин приводятся к размерности длины в какой-либо степени с помощью умножения на соответствующие степени ℏ и с. Например, величина E будет в дальнейшем означать энергию, разделенную на ℏс, т. е. величину с размерностью см⁻¹; p будет означать импульс, выраженный в единицах ℏ, и будет также иметь размерность см⁻¹.
Рассматриваются вопросы релятивистской кинетики и гидродинамики (газодинамики). Излагаются физические особенности, которые вносит релятивизм в кинетику и гидродинамику. Особое внимание обращено на относительно простые, но принципиальные задачи релятивистской кинетики и гидродинамики.
Подробно рассматриваются кинетика прохождения фотонов и быстрых электронов через поля излучения и магнитные поля, а также релятивистский разлет жидкости (газа) в вакуум. Решения сформулированных здесь задач прилагаются к космическим объектам: квазарам, пульсарам, взрывам черных дыр и т. п. Релятивистская гидродинамика также применяется к интерпретации множественного образования элементарных частиц.
Для аспирантов и специалистов, работающих в области гидродинамики (газодинамики), астрофизики и физики элементарных частиц.
