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, дать новую интерпретацию второго начала термодинамики о росте энтропии, а также дать строгий вывод канонического распределения Гиббса, не опирающийся на эргодическую гипотезу.
Текст книги структурирован в виде отдельных глав в значительной степени независимых друг от друга. В каждой из глав имеется комментарий и библиография. Добавления посвящены свойствам инвариантных мер с гладкой плотностью, геометрии Гамильтона, а также законам сохранения — первых интегралов уравнений движения, а также их приложениям в нелинейных динамических системах.
Книга предназначена для математиков, механиков и физиков, интересующихся классической статистической механикой и вопросами обоснования термодинамики.
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.
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.
Для второго издания книга подверглась существенной переработке и расширению. Исправлен ряд упущений и неточностей первого издания. В большинство параграфов введены задачи.
Мы сочли нецелесообразным приводить решения задач, как по соображениям, связанным с объемом книги, так и потому, что самостоятельное решение задач приносит значительно больше пользы, нежели усвоение приведенных в книге решений. Поэтому мы дали ответы к большинству задач и лишь к некоторым задачам краткие указания.
В книге систематически рассматриваются основные законы и важнейшие приложения термодинамики, статистической физики и кинетики. В книге найдены методически удачные и оригинальные методы введения основных понятий (например, температуры и энтропии) и решения отдельных сложных задач. Книга рассчитана, главным образом, на людей, приступающих к изучению статистической термодинамики и кинетики, и ставит своей целью максимальное быстро довести читателя до уровня знаний, позволяющего читать монографии и статьи по специальным вопросам.
Изложены ряд вопросов (диамагнетизм электролитного газа, ординарные и предельные температуры, метод Боголюбова в кинетике и т. д.) основано на оригинальных работах и представляет интерес для аспирантов и научных работников.
Данный трехтомный курс физики предназначается в качестве учебного пособия для высших учебных заведений с расширенной программой физики.
В первом томе изложены физические основы механики, акустика, молекулярная физика и термодинамика, во втором — учение об электричестве, в третьем — оптика и атомная физика.
Главное внимание уделено достижениям экспериментальной физики, разъяснению основных законов физики и характеристике технических применений физики. Приведены исторические сведения и рассмотрены некоторые философские вопросы физики.
При составлении данного курса использован, где это было возможно (более всего в первом томе), текст нашего курса, издававшегося в прошлые годы Учпедгизом. Двадцать лет назад в одном-томном варианте курса некоторые параграфы и главы были написаны В. С. Григорьевым, С. М. Ильяшенко, П. В. Маториным, Б. В. Фурдуевым, Ю. В. Ходаковым и др.
Позже для единства изложения весь материал, с согласия соавторов и по рекомендациям рецензентов, переписан и дополнен заново таким образом, что по разделу оптики проф. В. А. Фабрикант. В первом томе § 133 и § 137 написаны С. М. Ильяшенко.
Книга представляет собой учебное пособие по курсу термодинамики для студентов-физиков пединститутов.
Книга представляет собой фундаментальный труд крупного специалиста по термодинамике профессора К. А. Путилова. Она охватывает как общие вопросы термодинамики, так и ряд приложений, связанных главным образом с химическими проблемами, в ней широко использованы статистические методы.
В монографии нашли отражение оригинальные исследования ее автора по уточнению основных понятий и законов термодинамики. Последовательность и доходчивость изложения сочетаются с научной строгостью и полнотой.
Книга представляет большой интерес для научных работников, аспирантов, преподавателей вузов и студентов, связанных с физикой, теплофизикой, энергетикой, металлургией, химией и смежными отраслями науки и техники.
Настоящий курс термодинамики возник на основе лекций, читавшихся автором в течение ряда лет студентам физической специальности в Московском областном педагогическом институте им. Н. К. Крупской. При создании курса учитывались также и некоторые разделы по технической термодинамике, прочитанные автором для студентов теплофизической специальности Московского университета.
Излагая основные положения термодинамики и ее методы, автор обращал особое внимание на приложение их к решению практических задач.
С этой целью с термодинамической точки зрения рассматриваются процессы, происходящие в двигателях внутреннего сгорания и реактивных двигателях, явления в гальванических элементах, вопросы полемкости, поверхностного натяжения, поведение вещества при низких температурах и т. п.
Учебное пособие представляет собой систематический курс молекулярной физики и основ термодинамики. Написано с учетом действующей программы для студентов физических специальностей пединститутов.
Книга может быть полезна студентам университетов и вузов физическoих, физико-технических, химических и геологических специальностей, преподавателям физики средних школ, аспирантам, а также другим лицам, интересующимся молекулярной физикой и термодинамикой.
