Статистическая термодинамика - Киттель Ч.
Скачать (прямая ссылка):
значительной мере привел также к некоторой деградации состояния физики в
высшей школе, наиболее остро проявляющейся в том, что в стремлении к
прагматически ограниченному специальному образованию стали в первую
очередь жертвовать фундаментальными основами естествознания, из которых
именно физика и математика являются главными.
В ряду авторов наиболее известных современных курсов имя-профессора
Калифорнийского университета Чарльза Киттеля хорошо знакомо нашему
читателю. Мы знаем его курсы, посвященные систематическому изложению
основ физики твердого тела, и особенно Берклеевский курс общей физики,
редактором п одним из авторов первого тома которого был Ч. Киттель.
Поэтому его с полным правом можно рассматривать как одного из тех ученых,
которые наиболее последовательно проводят и осуществляют на практике
систему преподавания физики как фундаментальной научной дисциплины,
построенной с полным учетом как достижений современной науки, так и
развитых ею методов.
Если в упомянутых выше книгах наряду с интересными методическими приемами
изложения главное внимание уделялось-отбору материала, то в предлагаемой
книге, посвященной статистической физике и термодинамике, особое значение
имеет общая методическая идея автора в построении ставшего, казалось бы,
уже традиционным> курса, посвященного физике тепло-
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
7
вых явлений. Кстати, следует заметить - в оригинале курс так и называется
- физика тепловых явлений (Thermal physics), что, следуя скорее нашей
традиции, мы перевели как "Статистическая термодинамика".
Основная цель книги состоит в том, чтобы последовательно изложить
основные положения современной физической статистики и ряд ее применений
для читателя, имеющего минимальный необходимый для понимания запас знаний
по математике и основам квантовой механики. Фактически от читателя
требуется лишь знакомство с элементарными волновыми свойствами свободных
частиц и умение проводить простейшие операции дифференцирования и
интегрирования. Реально это уровень знаний, который имеют студенты
университетов и физико-технических вузов уже к концу изучения курса общей
физики.
Изложение материала с использованием только самых элементарных
квантовомеханических представлений сразу дает ряд ¦очевидных
методологических преимуществ по сравнению с традиционными курсами
термодинамики, где центральное понятие об энтропии вводится на базе
классических представлений, что неизбежно приводит к известным трудностям
при ее строгом определении. И в книге автор со свойственным ему
педагогическим мастерством реализует указанные преимущества, отправляясь
при изложении материала от рассмотрения необычайно простой статистической
модельной системы, состоящей из элементарных магнитов, находящихся во
внешнем магнитном поле. Такая модель позволяет быстро и наглядно
продемонстрировать вероятностный смысл термодинамических параметров и
конкретно оценить точность вероятностного описания. Поэтому книгу в
определенной степени можно рассматривать как новвторскую попытку нового
построения курса термодинамики в рамках курса общей физики.
Удачное расположение материала и интересные примеры на современное
применение статистической физики в различных областях позволят читателю,
не обладающему специальной подготовкой по теоретической физике, с
наименьшей затратой времени войти в круг вопросов, которые решаются в
настоящее время •с помощью физической статистики. По этой причине книга
будет полезна не только для студентов и аспирантов, но также и для
научно-технических работников. Книга, несомненно, представит интерес и
для преподавателей и лекторов, которые найдут в ней много интересных
конкретных примеров и задач, поясняющих излагаемый в каждой главе
материал.
К достоинствам книги можно отнести широкое использование автором
графического материала, значительная часть которого заимствована из
оригинальных научных работ. Изложение на всех этапах сопровождается
ссылками на литературные
8
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
источники, которые включают в себя не только учебники и монографии, но и
статьи из научной периодики, в том числе работы классиков статистической
физики. Так как не вся цитируемая автором литература доступна широкому
читателю, то в тексте добавлены ссылки на отечественные источники. При
переводе книги переводчик и редактор стремились быть максимально близкими
к оригиналу. В тех немногих случаях, когда редактор хотел внести
дополнения или изменения, это делалось в подстрочных примечаниях.
В заключение мне хочется отметить доброжелательное отношение профессора
Ч. Киттеля к переводу его книги на русский язык. Присланный им список
опечаток значительно облегчил и ускорил перевод, и переводчик и редактор
выражают за это автору глубокую благодарность.
С. П. Капица
ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ АВТОРА
Статистическая термодинамика объединяет в себе термодинамику и
статистическую механику. Ее предмет прост, в его основе лежит небольшое
